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In questo articolo parleremo di:- 1. Significato di aneuploidia 2. Forme di aneuploidia 3. Importanza.
Significato di aneuploidia:
L’aneuploidia è la presenza di un numero di cromosomi diverso dal semplice multiplo del numero di cromosomi di base. Un organismo che contiene uno o più set di cromosomi incompleti è noto come aneuploide. L’aneuploidia può essere dovuta alla perdita di uno o più cromosomi (ipo-ploidia) o all’aggiunta di uno o più cromosomi per completare il complemento cromosomico (iper-ploidia).
L’ipo-ploidia può essere dovuta alla perdita di un singolo cromosoma – monosomia (2n – 1), o dovuta alla perdita di una coppia di cromosomi – nullisomia (2n – 2). Allo stesso modo, l’iperploidia può comportare l’aggiunta di un singolo cromosoma-trisomia (2n + 1) o di una coppia di cromosomi (2n + 2) – tetrasomia (Fig. 11.2).
Forme di aneuploidia:
Monosomia:
Monosomia è il fenomeno per cui un individuo manca di uno o pochi cromosomi non omologhi di un complemento diploide.
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Tipi di Monosomia:
Le monosomie singole mancano di un cromosoma completo (2n – 1), queste creano uno squilibrio importante e possono non essere tollerate nei diploidi.
Le monosomie, tuttavia, sono vitali nelle specie poliploidi, in cui la perdita di un cromosoma ha un effetto meno marcato. Per esempio, nel tabacco comune, Nicotiana tabacum, che è una specie tetraploide con 2n = 48 cromosomi, è nota una serie di diversi tipi monosomici con 47 cromosomi.
Il numero di monosomie possibili in un organismo è uguale al numero di cromosomi aploidi. Monosomie doppie (2n – 1 – 1) o triple (2n – 1 – 1 – 1) potrebbero anche essere prodotte in poliploidi.
Origine della monosomia:
L’origine delle monosomie potrebbe derivare dalla produzione di n – 1 tipi di gameti a causa della rara non disgiunzione di un bivalente.
Comportamento di Meiotie:
Le monosomie mostrano una meiosi irregolare (univalenti oltre ai bivalenti). Inoltre, nella progenie di un monosomico, si ottiene una miscela di disomici (2n), monosomici (2n – 1) e nuilisomici (2n – 2).
Uso:
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La condizione monosomica per un particolare cromosoma è associata ad una morfologia caratteristica. Osservando la morfologia delle monosomie e della loro progenie, i geni potrebbero essere localizzati su un cromosoma specifico. Nel grano, le monosomie sono state utilizzate con grande successo per la localizzazione di diversi geni in specifici cromosomi da Sears.
Nullisomia:
Le piante in cui manca una coppia di cromosomi sono chiamate nullisomie. La formula cromosomica sarebbe (2n – 2) e non (2n – 1 – 1), che significherebbe una doppia monosomia. Il numero di possibili nullisomici in un organismo sarà uguale al numero di cromosomi aploidi.
Origine della nullisomia:
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L’origine delle nullisomie è generalmente l’autosomia delle monosomie.
Uso della nullisomia:
La nullisomica può essere efficacemente utilizzata per localizzare diversi geni. Nel grano, le nullisomie sono state ottenute con 40 cromosomi invece di 42 cromosomi.
Trisomia:
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Trisomie sono quegli organismi che hanno un cromosoma in più (2n -t- 1). Il numero di trisomie possibili in un organismo è uguale al numero di cromosomi aploidi.
Tipi di trisomia:
Le trisomie sono di diversi tipi – trisomie primarie in cui il cromosoma in più è identico a due omologhi; trisomie secondarie in cui il cromosoma in più è un isocromosoma con due braccia geneticamente identiche; trisomie terziarie sono i prodotti di una traslocazione (Fig. 11.3). Anche le trisomie doppie (2n + 1 + 1) sono presenti in natura.
Origine della trisomia:
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L’origine delle trisomie può essere dovuta alla produzione di n + 1 tipi di gameti a causa di una rara non-disgiunzione di un bivalente in un diploide o può anche essere prodotta da triploidi attraverso una meiosi irregolare (Fig. 11.4).
Comportamento meiotico:
Le trisomie mostrano una meiosi irregolare (Fig. 11.5). Poiché le trisomie hanno un cromosoma in più che è omologo a uno dei cromosomi del complemento, esse formano un trivalente. Blakeslee e Belling hanno ottenuto individui trisomici in Datura stramonium che hanno 25 invece di 24 cromosomi.
Gradualmente, tutti i 12 tipi di trisomie, che sono teoricamente possibili, sono stati ottenuti; ognuno dei 12 cromosomi qualitativamente diversi nel genoma è apparso come un cromosoma extra.
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Uso:
Le trisomie sono importanti per localizzare i geni su cromosomi specifici. Le trisomie hanno un po’ meno vigore e meno fertilità della forma diploide normale.
Tetrasomia:
Le tetrasomie hanno un cromosoma particolare rappresentato in quattro dosi (2n+2). Il tipo di tetrasomiche possibili è uguale al numero di cromosomi aploidi di un organismo. Tutte le 21 tetrasomiche possibili sono disponibili nel grano.
Origine della tetrasomia:
Le tetrasomie possono essere originate dall’autosomia delle trisomie.
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Comportamento meiotico:
Durante la meiosi, i quattro omologhi dell’insieme tetrasomico tendono a formare un quadrivalente.
Importanza dell’aneuploidia nelle piante:
Gli aneuploidi hanno giocato un ruolo nell’evoluzione e hanno importanza nell’allevamento delle piante oltre che nell’analisi genetica.
(a) Rilevamento del gruppo di linkage:
Gli aneuploidi hanno giocato un ruolo importante nel localizzare un gruppo di collegamento e un gene in un particolare cromosoma. In particolare le nullisomie, le monosomie e le trisomie sono state utilizzate per determinare i gruppi di linkage nel tabacco, nel grano, ecc.
Lo studio degli aneuploidi ha mostrato omoeologia tra i genomi A, B e D del grano. L’identificazione del cromosoma coinvolto nella traslocazione è stata fatta anche con l’aiuto degli aneuploidi.
(b) Sostituzione cromosomica nel miglioramento delle piante:
Il maggior contributo degli aneuploidi è stato nel campo del miglioramento delle piante. La sostituzione dell’intero cromosoma o di una parte del cromosoma utilizzando gli aneuploidi è stata fatta. Queste sostituzioni hanno portato a modifiche significative della resa, della resistenza, dell’allettamento, ecc.
(c) Speciazione: