3. fejezet Az élő szervezetek diverzifikálásának mechanizmusai
Bevezetés
A mutációk, a meiózis és a megtermékenyítés nagyrészt megmagyarázzák az élőlények genetikai sokféleségét. Az élőlények diverzifikációjának más folyamatai azonban léteznek.
Kik ők ?
I Változások a genomok expressziójában
A/fejlesztési gének és szervezeti tervek
Az embrió szegmenseinek azonosításáért felelős homeotikus gének meghatározzák a szervek elhelyezkedését egy anteroposterior tengely mentén. E gének expressziós sorrendjének változása vagy a kifejezési területük változásai jelentős morfológiai következményekkel járnak. A homeotikus gének nagyon szekvenciális homológiával rendelkeznek még nagyon távoli csoportokban is, ami azt bizonyítja, hogy ősgénekből származnak.
B/fejlődési gének és morfológiai különbségek
A szorosan rokon fajok morfológiai különbségei a közös gének expressziójának időzítésében és intenzitásának eltéréséből fakadhatnak. A pintyekben a csőrnövekedésben részt vevő Bmp4 gének expressziójának intenzitása és időtartama változik, sokféle alakot hozva létre.
Így a különböző fejlődési fázisok időtartama módosítható (meghosszabbítható vagy rövidíthető, vagy akár eltűnhet), következésképpen a szervezet mérete vagy aránya eltérő lehet. Például a felnőtt kutyák a fiatalkorúaknál a fiatalkori stádiumban megfigyelt jellemzőkkel rendelkeznek (lelógó fülek, az agy felépítése hasonló, mint egy 4 hónapos farkas kölyöké).
A homeotikus gének expresszióját szabályozó DNS-szekvenciák bármelyik mutációja a test anatómiai módosulásához vezet. Ahogy François Jacob (az orvosi Nobel-díj, 1965) elmondhatta, az evolúció "ezermesterként" viselkedik, és sokféleképpen használja az ugyanazon eszközkészletben jelen lévő közös elemeket.
kommentált tanfolyam a youtube-on:
Videók:
II A genetikai diverzifikáció egyéb mechanizmusai
A/poliploidizáció
Poly = több ploidi = kromoszómák száma: ezért poliploidizáció = esemény, amely növeli a kromoszómák számát
A poliploid fajra több, mint két teljes kromoszóma tartozik. Ezek származhatnak ugyanabból a fajból (autopolyploid) vagy különböző fajokból (allopolyploid).
Allopolyploidia: A hibridizáció során az egyik szülő ad ivarsejtjeiben a kromoszómák egy része összeegyeztethetetlen egy másik faj másik paretnjével. A hibrid petesejt első mitotikus osztódása során a kromoszómák megduplázódása megtörténik, de a sejtosztódás nem megy végbe, mert a kialakult kettős kromoszómák nem egyezhetnek. Ezért a kettős kromoszómák két különböző halmazával rendelkezünk. Amint a kromatidok elválnak, két különböző tételből kapunk kromoszómapárokat. A hibrid ekkor termékeny lesz. Ezért ezek a poliploidok genomjaik eltérnek azoktól a fajoktól, amelyekből származnak: különböző karaktereket fognak kifejezni.
Ez gyakori jelenség a növényvilágban (a virágzó növények vagy az orrszármazékok 70% -ánál evolúciótörténetük során előfordult poliploidizációs esemény), de az állatvilágban ritkább.
Autopoliploidia:
Gyakran spontán vagy ember által létrehozott mezőgazdasági szükségleteihez. Néha egy csírasejtben megindul a meiózis, a kromoszómák megduplázódnak, de az osztódás nem megy végbe, mert a meiotikus orsó nem képződik. Az újonnan képződő kromoszómák nincsenek elválasztva: véletlenül megduplázódtak a kromoszómák. Ha később a meiózis folytatódik, mivel minden kromoszómának megduplázódik, akkor lehetséges a felosztás, és az önmegtermékenyítéssel nyert egyén genomja megduplázódik.
kommentált tanfolyam a youtube-on: