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I. INTRODUCCION
La poliploidia es común en las plantas y se la considera un mecanismo
fundamental en la evolución de las especies nuevas. Alrededor del 40% de las
especies de plantas florales y entre el 70 y 80% de las hierbas son poliploides,
entre las que se cuentan muchas plantas importantes para la agricultura, como
el trigo, la cebada, el algodón, la patata y la caña de azúcar.
En Plantas la mayor parte de los organismos eucariontes son diploides
(2n) en casi todo su ciclo vital ya que poseen dos juegos de cromosomas. En
algunos casos es el juego completo de cromosomas el que no se separa
durante la meiosis o mitosis, lo que conduce a la poliploidia, es decir, la
presencia de más de dos conjuntos genómicos de cromosomas. Entre los
organismos poliploides se cuentan los triploides (3n), los tetraploides (4n), los
pentaploides (5n) e incluso conjuntos de cromosomas con mayor número.
La Mutación en las plantas seda cuando un organismo se está
desarrollando, su material genético es muy vulnerable de sufrir cambios o
mutaciones que se traducen en alteraciones del aspecto del individuo o en su
funcionamiento. Todas las plantas son mutantes, Y la razón por la que todas
las plantas son mutantes, es que son mutaciones de otras plantas que
existieron antes. Por ejemplo, antiguamente no había plantas con flores, sino
que el planeta estaba lleno de pinos, helechos, etc: son las gimnospermas,
nombre que se les da a las plantas que producen semillas pero carecen de
flores. Las angiospermas, que sí tienen flores, surgieron en una época más
reciente. La función de las flores es reproductiva.
II. REVISION DE LITERATURA
2.1. POLIPLOIDÍA
Variación o cambio en el número de cromosomas de una especie. La
poliploidía es un incremento del número de cromosomas característico del
complemento diploide; por ejemplo, la no disyunción de los cromosomas en la
meiosis lleva a la aparición de individuos (4n), los cuales estarán aislados
reproductivamente de la especie, a pesar de poder reproducirse sexualmente.
2.2. TIPOS DE POLIPLOIDÍA
Como se ha anunciado anteriormente, hay diferentes categorías de
poliploidía según el número de genomios completos que posee el individuo:
2.2.1. TRIPLOIDES (3n cromosomas)
Los triploides son extraños ya que, aunque pueden ser posibles, como
sucede en la mayoría de las plantas, son la mayoría estériles por la formación
de gametos defectuosos. Esto es devido a que el apareamiento y la migración
de los cromosomas homólogos durante la fase de la meiosis es anormal lo que
determina la separación de los cromosomas de los tres juegos o dotaciones
ocurra al azar, con la consecuente formación de núcleos con un complemento
cromosómico desequilibrado.
Este desequilibrio explica el hecho de que para cada par de
cromosomas homólogos de la especie, un triploide formará gametos que lleven
dosis múltiples de cromosomas o gametos deficientes para uno o más
cromosomas. Debido a que la formación de los gametos depende del tipo y de
la cantidad apropiada de información genética, los gametos con cambio en el
número de cromosomas tendrán problemas en su desarrollo y por tanto los
individuos que los producen serán estériles.
Los triploídes se caracterizan por ser estériles, no es común encontrarlos en
forma natural.
Ejemplos: En el hombre aparece una forma triploíde (69, XXX), con
69 cromosomas.
2.2.2. TETRAPLOIDES (4n cromosomas)
La duplicación se lleva a cabo con compuestos químicos.
Ejemplos: variedades de manzana, cerezas, peras, sandías, zarzamoras y
trigo. En el caso de manzanas, cerezas y peras, al aparecer como tetraploídes
dan origen a frutos más grandes para su comercialización.
También se pueden dividir en:
2.2.3. AUTOPOLIPLOIDÍA
La autopoliploidía es debido a alteraciones en la meiosis o la mitosis que
producen conjuntos adicionales de cromosomas, todos procedentes de una
misma especie.Ya que todos los juegos de cromosomas son procedentes de la
misma especie, son homólogos y tratan de alinearse en la profase I de la
meiosis, lo que puede producir esterilidad.
Es usualmente dado en plantas, y es viable porque cada cromosoma
tiene aún su homólogo, y por tanto tiene su bivalente durante la meiosis. Esto
da lugar a que se reproduzca con éxito, pero impide el cruzamiento con el
organismo original, ya que cabe la posibilidad de que por ejemplo de una
descendencia triploide que no sería capaz de reproducirse debido a que no uno
de sus cromosomas no tendría bivalente durante la meiosis.
Son muy infértiles, pero esto es a veces una ventaja para el desarrollo
de una masa vegetativa extraordinaria y la aparicion de órganos de mayor
tamaño.
2.2.4. ALOPOLIPLOIDIA
La alopoliploidía resultado del cruzamiento de dos especies diferentes,
es común y, al igual que la autopoliploidía, puede dar lugar a organismos
híbridos viables. El resultado será híbridos estériles cuando los cromosomas no
son lo suficientemente similares para formar pares durante la meiosis.
El alopoliploide más destacado es Triticale que resultó de la polinización
del trigo (Triticum aestivum, 2n = 6x = 42 cromosomas) con centeno (Secale
cereale, 2n = 2x = 14 cromosomas).
2.3. CONSECUENCIAS DE POLIPLOIDÍA
2.3.1. CONSECUENCIAS FISIOLÓGICAS
Aumenta el tamaño celular.
El ciclo celular es más lento.
Nivel hormonal menor.
Relaciones hídricas: Menor densidad de los estomas pero mayores
células guarda y por menor transpiración. Por ello los poliploides
aguantan mejor en ambientes más secos que el diploide.
Aumenta el metabolismo secundario, aparecen nuevas sustancias.
Resistencia a plagas, herbivoría, enfermedades etc.
La fotosíntesis disminuye un 10%.
Desarrollo: Semillas más grandes, que germinan más despacio y con un
índice de germinación menor. Las plántulas son más robustas, con un
crecimiento inicial más rápido (sólo inicial). En general florecen más
tarde pero se extiende el periodo, alargando el ciclo que en muchas
circunstancias, se manifiesta cambiando de anual a perenne.
Consecuencias en cuanto a los sistemas reproductivos.
En incompatibilidad gametofítica, rotura de esta.
Cambio en la arquitectura floral y tamaño de la flor.
La poliploidía supone cambios en las características ecológicas o de
adaptabilidad de las especies.
2.3.2 CONSECUENCIAS GENÉTICAS
Aunque las plantas soportan la poliploidía, tienen intolerancia a una gran
cantidad, es decir, no puede crecer el número de copias infinitamente.
Esto es una desventaja pero la poliploidía tiene consecuencias positivas:
Sobre todo la alopoliploidía que supone nuevos genes, nuevas
combinaciones, nuevas novedades genéticas.
Es posible que haya altos niveles de heterocigosidad. La alopoliploidía,
especialmente, puede suponerlo, siendo mayor la adaptabilidad a
medios más variables. La heterocigosidad permite una mayor
variabilidad-de-isoenzimas.
3.1. LA MUTACIÓN
En genética y biología, es una alteración o cambio en la información
genética (genotipo) de un ser vivo (muchas veces por contacto con mutágenos)
y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características de éste, que se
presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la
descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de
la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz
de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte
del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser
heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de
las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el
corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son
esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin
cambio la vida no podría evolucionar.
Hoy día se define a las mutaciones como cualquier cambio heredable del
genoma. Los cambios pueden ser a diferentes niveles:
A nivel de genes: mutaciones génicas o puntuales.
A nivel de cromosomas: cambio en un segmento de un cromosomas, un
cromosoma entero o inclusive un set completo de cromosomas.
3.2. CAUSAS
3.2.1. ESPONTÁNEASErrores de la ADN polimerasa durante la replicación del ADN Inducidas
por agentes mutagénicos: estos agentes reaccionan con el ADN causando un
cambio estructural que afecta una de las hebras de la doble hélice, causando
un cambio estructural que afecta el apareamiento de bases resultado de un
nucleótido alterado. Usualmente afecta a 1 de las dos hebras del ADN.
3.2.2. SOMÁTICA
Si la mutación ocurre en una célula que desarrolla un tejido somático,
dará origen a una población de células mutantes idénticas. Las células
idénticas de una población originada por mitosis a partir de una sola célula
progenitora se denominan clones.
¿Son heredables?: Por definición NO SE HEREDAN, ya que las células
somáticas son aquellas que no origina progenie. Sin embargo hay que recordar
que porciones de plantas (con mutaciones somáticas) pueden originar nuevos
individuos con su eventual línea germinal.
3.3. CONSECUENCIAS EN UN ORGANISMO MULTICELULAR
Un ejemplo de mutaciones somáticas son las células que origina el
cáncer. Cuando ciertos genes (proto-oncogenes) sufren una mutación las
células inician una secuencia descontrolada de divisiones celulares resultando
en una masa de células denominada tumor.
3.4. MUTACIÓN DE LA LÍNEA GERMINAL
Si la mutación se produce en una de las células sexuales
inevitablemente pasará a la descendencia (en tanto ésta participe de la
fecundación). Un fenotipo completamente normal puede tener células mutantes
en su línea germinal y solo se detectará en su descendencia.
Casos especiales: recuerde que algunas mutaciones pueden afectar al
cromosoma X y este se encuentra inactivado al azar las hembras de
mamíferos, por lo que pueden no expresar el fenotipo.
3.5. MUTACIONES MOLECULARES O GÉNICAS: son cambios que se
producen en la secuencia de bases del ADN, que, por lo general, tienen lugar
durante su replicación o autoduplicación.
3.6. MUTACIONES CROMOSÓMICAS: la alteración se produce en una
parte del cromosoma, es decir que afecta a un grupo de genes, pueden ser
deleciones, translocaciones o inversiones.
1. Las deleciones implican la pérdida de material de un solo cromosoma. Los
efectos son típicamente graves, puesto que hay pérdida de material genético.
2. Las inversiones tienen lugar cuando se dan dos cortes dentro de un mismo
cromosoma y el segmento intermedio gira 180° (se invierte) y se vuelve a unir,
formando un cromosoma que estructuralmente tiene la secuencia cambiada.
Normalmente no hay riesgo de problemas para el individuo si la inversión es de
origen familiar (es decir, se ha heredado de uno de los progenitores). Hay un
riesgo algo mayor si es una mutación de novo (nueva), debido posiblemente a
la interrupción de una secuencia clave de un gen. Aunque el portador de una
inversión puede ser completamente normal, tiene un riesgo ligeramente mayor
de producir un embrión con un desequilibrio cromosómico.
Esto se debe a que un cromosoma invertido tiene dificultad en
emparejarse con su homólogo normal durante la meiosis, lo que puede producir
gametos que contengan derivados cromosómicos desequilibrados si ocurre un
entrecruzamiento desigual.
3. Las translocaciones implican el intercambio de material entre dos o más
cromosomas. Si una translocación es recíproca (equilibrada) el riesgo de
problemas para el individuo es similar al de las inversiones: normalmente nulo
si es familiar y ligeramente mayor si es de novo. Surgen problemas con las
translocaciones cuando a partir de un progenitor equilibrado se forman
gametos que no contienen ambos productos de la translocación. Cuando tal
gameto se combina con un gameto normal del otro progenitor, el resultado es
un embrión desequilibrado que es parcialmente monosómico para un
cromosoma y parcialmente trisómico para el otro.
3.7. MUTACIONES GENÓMICAS: son las mutaciones que afectan el
genoma, es decir la dotación completa de cromosomas o su número
1. Las mutaciones que consisten en el aumento del número normal de “juegos
de cromosomas” se llaman poliploidías.
2. las mutaciones que provocan un descenso en el número de “juegos de
cromosomas” se llaman haploidías.
3. Las mutaciones que afectan solo al número de ejemplares de un cromosoma
o más, pero sin llegar al juego completo, se llaman aneuploidías y puede incluir
tanto a autosomas como a cromosomas sexuales. Generalmente, la pérdida de
cromosomas tiene mayor repercusión en un individuo que la ganancia, aunque
ésta también puede tener consecuencias serias.
III. CONCLUSIÓN
Que la poliploidia son individuos que muestran números alterados de
sus complementos diploides y esto ocurre en vegetales y por lo general es una
forma importante de evolución en la mediada que la variación proviene de la
reduplicación de cromosomas enteros.
Mientras que la mutación es el cambio que sufre el material genético y
trae como consecuencia un fenotipo alterado. Es decir son procesos
recurrentes y adaptados siendo generalmente recesivos, laterales y estables
cuya proporción varia debido a la temperatura, edad, radiaciones, etc.
IV. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Sanchez, A.M. En linea. Duplicaciones genómicas en eucariotas.
Disponible en:
http://bioinfo5.ugr.es/GenMol/Duplicaciones_AlejandraSanchez.doc
Tiwanacu. En linea. Consecuencias de poliploidías.
(http://tiwanacu.wordpress.com/)
Arbo M. Morfología de plantas vasculares (Poliploidía).
http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema9/9-2mitosis.htm#POLIPLOIDIA
López.P. Mutaciones cromosómicas (poliploidías). ttp://www.ucm.es/