Pređi na sadržaj

Partenogeneza

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Srednji gušter razmožava se partenogenezom. Srednje je veličine, u čemu se ogleda balans između veće i manje verzije guštera sa polnim načinom razmnožavanja.

Partenogeneza (od grč. παρθένος, što znači devica i grč. γένεσις, što znači stvaranje[1]) je prirodni oblik aseksualne reprodukcije u kojoj se rast i razvoj embriona odvijaju u gametu (jajetu ili spermi) bez kombinovanja sa drugom gametom (npr. spajanje jajeta i spermatozoida).

Kod životinja partenogeneza znači razvoj embriona iz neoplođene jajne ćelije. U biljkama, partenogeneza je komponenta procesa apomiksisa. Kod algi, partenogeneza može značiti razvoj embriona ili iz pojedinačnog spermatozoida ili iz pojedinačnog jajeta.[2]

Partenogeneza se prirodno javlja kod nekih biljaka, algi, beskičmenjaka životinjskih vrsta (uključujući nematode, neke tardigrade, vodene buve, neke škorpije, lisne uši, neke grinje, neke pčele, neke Phasmatodea i parazitske ose) i nekoliko kičmenjaka (kao što su neke ribe, vodozemci, gmizavci i ptice). Ova vrsta reprodukcije je veštački izazvana kod nekoliko vrsta uključujući ribe, vodozemce i miševe.[3]

Normalne jajne ćelije se formiraju u procesu mejoze i haploidne su, sa upola manje hromozoma od ćelija tela njihove majke. Haploidne osobe, međutim, obično nisu održive, a partenogenetski potomci obično imaju diploidni broj hromozoma. U zavisnosti od mehanizma uključenog u obnavljanje diploidnog broja hromozoma, partenogenetski potomci mogu imati bilo gde između svih i polovine majčinih alela. U nekim tipovima partenogeneze, potomci koji imaju sav genetski materijal majke nazivaju se punim klonovima, a oni koji imaju samo polovinu nazivaju se polu-klonovima. Puni klonovi se obično formiraju bez mejoze. Ako dođe do mejoze, potomstvo će dobiti samo delić majčinih alela jer se prelaz DNK odvija tokom mejoze, stvarajući varijacije.

Partenogenetski potomci kod vrsta koje koriste ili XY ili X0 sistem za određivanje pola imaju dva X hromozoma i ženski su. Kod vrsta koje koriste ZW sistem određivanja pola, one imaju ili dva Z hromozoma (muški) ili dva W hromozoma (uglavnom neodrživi, ali retko ženke), ili mogu imati jedan Z i jedan W hromozom (ženski).

Partenogeneza se ne odnosi na izogamne vrste.[4]

Tipovi istorije života[uredi | uredi izvor]

Neke vrste se razmnožavaju isključivo partenogenezom (kao što su bdeloidni rotiferi), dok druge mogu da prelaze između polne reprodukcije i partenogeneze. Ovo se naziva fakultativna partenogeneza (drugi termini su ciklična partenogeneza, heterogamija[5] ili heterogonija[6]). Prebacivanje između seksualnosti i partenogeneze kod takvih vrsta može biti izazvano godišnjim dobima (lisne uši, neke žučne ose), ili nedostatkom mužjaka ili uslovima koji pogoduju brzom rastu populacije (rotiferi i kladoceri poput dafnije). Kod ovih vrsta aseksualno razmnožavanje se dešava ili leti (lisne uši) ili dok su uslovi povoljni. To je zato što se u aseksualnoj reprodukciji uspešan genotip može brzo širiti, a da ne bude modifikovan seksom ili rasipanjem resursa na muško potomstvo koje neće da rodi. Neke vrste mogu da proizvedu i polno i putem partenogeneze, a potomci u istoj kandži vrste tropskih guštera mogu biti mešavina seksualno proizvedenog potomstva i partenogeno proizvedenog potomstva. U kalifornijskim kondorima fakultativna partenogeneza se može desiti čak i kada je mužjak prisutan i dostupan ženki za razmnožavanje.[7] U vreme stresa, potomci proizvedeni seksualnom reprodukcijom mogu biti spremniji jer imaju nove, možda korisne kombinacije gena.[8] Pored toga, seksualna reprodukcija pruža korist od mejotičke rekombinacije između nesestrinskih hromozoma, procesa koji je povezan sa popravkom dvolančanih prekida DNK i drugim oštećenjima DNK koja mogu biti izazvana stresnim uslovima.[9] Mnoge taksone sa heterogonijom u sebi imaju vrste koje su izgubile seksualnu fazu i sada su potpuno aseksualne. Mnogi drugi slučajevi obavezne partenogeneze (ili ginogeneze) nalaze se među poliploidima i hibridima gde se hromozomi ne mogu upariti za mejozu.

Proizvodnja ženskog potomstva partenogenezom se naziva telitokija (npr. lisne uši), dok se proizvodnja mužjaka partenogenezom naziva arenotokija (npr. pčele). Kada se neoplođena jaja razviju i u mužjake i u ženke, fenomen se naziva deuterotokija.[10]

Vrste i mehanizmi[uredi | uredi izvor]

Partenogeneza se može desiti bez mejoze kroz mitotičku oogenezu. Ovo se zove apomiktička partenogeneza. Zrele jajne ćelije se proizvode mitotičkim deobama i ove ćelije se direktno razvijaju u embrione. U cvetnim biljkama, ćelije gametofita mogu biti podvrgnute ovom procesu. Potomstvo proizvedeno apomiktičkom partenogenezom su puni klonovi svoje majke. Primeri uključuju lisne uši.

Partenogeneza koja uključuje mejozu je komplikovanija. U nekim slučajevima, potomci su haploidni (npr. muški mravi). U drugim slučajevima, koji se zajednički nazivaju automiktička partenogeneza, ploidija se vraća u diploidiju na različite načine. To je zato što haploidne jedinke nisu održive u većini vrsta. U automiktičnoj partenogenezi, potomci se razlikuju jedno od drugog i od majke. Zovu se poluklonovi njihove majke.

Automiktična partenogeneza[uredi | uredi izvor]

Efekti centralne fuzije i terminalne fuzije na heterozigotnost.

Automiksis je termin koji pokriva nekoliko reproduktivnih mehanizama, od kojih su neki partenogenetski.[11]

Diploidija se može obnoviti udvostručavanjem hromozoma bez deobe ćelija pre početka mejoze ili nakon što se mejoza završi. Ovo se naziva endomitotički ciklus. Ovo se takođe može desiti fuzijom prva dva blastomera. Druge vrste obnavljaju svoju ploidnost fuzijom mejotskih proizvoda. Hromozomi se možda neće odvojiti u jednoj od dve anafaze (koja se naziva restitucijska mejoza) ili se proizvedena jezgra mogu spojiti ili se jedno od polarnih tela može spojiti sa jajnom ćelijom u nekoj fazi tokom njenog sazrevanja.

Neki autori sve oblike automiksisa smatraju seksualnim jer uključuju rekombinaciju. Mnogi drugi klasifikuju endomitotičke varijante kao aseksualne i smatraju da su rezultujući embrioni partenogenetski. Među ovim autorima, prag za klasifikovanje automiksisa kao seksualnog procesa zavisi od toga kada su spojeni proizvodi anafaze I ili anafaze II. Kriterijum za „seksualnost“ varira od svih slučajeva restitucijske mejoze, do onih gde se jezgra spajaju ili samo do onih gde su gameti zreli u vreme fuzije.[12] Oni slučajevi automiksisa koji se klasifikuju kao seksualna reprodukcija upoređuju se sa samooplodnjom po njihovom mehanizmu i posledicama.

Genetski sastav potomstva zavisi od vrste automiksisa. Kada se endomitoza javi pre mejoze ili kada dođe do centralne fuzije (restitucijska mejoza anafaze I ili fuzija njenih proizvoda), potomci dobijaju sve do više od polovine majčinog genetskog materijala i heterozigotnost je uglavnom očuvana (ako majka ima dva alela za lokus, verovatno je da će potomstvo dobiti oba). To je zato što su u anafazi I homologni hromozomi razdvojeni. Heterozigotnost nije u potpunosti očuvana kada se krosover dogodi u centralnoj fuziji. U slučaju predmejotičkog udvostručavanja, rekombinacija, ako se dogodi, se dešava između identičnih sestrinskih hromatida.[13]

Ako dođe do terminalne fuzije (restitucijske mejoze anafaze II ili fuzije njenih proizvoda), nešto više od polovine majčinog genetskog materijala je prisutno u potomstvu i potomci su uglavnom homozigotni.[14] To je zato što su u anafazi II sestrinske hromatide razdvojene i bilo kakva heterozigotnost prisutna je zbog ukrštanja. U slučaju endomitoze posle mejoze, potomstvo je potpuno homozigotno i ima samo polovinu genetskog materijala majke.

Ovo može dovesti do toga da partenogenetski potomci budu jedinstveni jedno od drugog i od svoje majke.

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Ćurčić, B: Razviće životinja, Naučna knjiga, Beograd, 1990.
  • Popović, S: Embriologija čoveka, Dečje novine, Beograd, 1990
  • Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, Beograd, 1989
  • Hale. W, G, Morgham, J, P: Školska enciklopedija biologije, Knjiga-komerc, Beograd
  • Mariček, Magdalena, Ćurčić, B, Radović, I: Specijalna zoologija. naučna knjiga, Beograd, 1986
  • Švob, T. i suradnici:Osnove opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
  • Mozaik znanja — biologija, razni autori, Beograd 1973.

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Liddell, Scott, Jones. γένεσις A.II, A Greek-English Lexicon, Oxford: Clarendon Press, 1940. q.v..
  2. ^ Heesch, Svenja; Serrano‐Serrano, Martha; Barrera‐Redondo, Josué; Luthringer, Rémy; Peters, Akira F.; Destombe, Christophe; Cock, J. Mark; Valero, Myriam; Roze, Denis; Salamin, Nicolas; Coelho, Susana M. (jul 2021). „Evolution of life cycles and reproductive traits: Insights from the brown algae”. Journal of Evolutionary Biology (na jeziku: engleski). 34 (7): 992—1009. ISSN 1010-061X. PMID 34096650. S2CID 92334399. doi:10.1111/jeb.13880 Slobodan pristup. 
  3. ^ Booth, W.; Johnson, D. H.; Moore, S.; Schal, C.; Vargo, E. L. (2010). „Evidence for viable, non-clonal but fatherless Boa constrictors”. Biology Letters. 7 (2): 253—256. PMC 3061174 Slobodan pristup. PMID 21047849. doi:10.1098/rsbl.2010.0793. 
  4. ^ Smith, John Maynard (1978). The Evolution of Sex (na jeziku: engleski). CUP Archive. str. 42. ISBN 978-0-521-21887-0. 
  5. ^ Scott, Thomas (1996). Concise encyclopedia biologyNeophodna slobodna registracija. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-010661-9. 
  6. ^ White, Michael J.D. (1984). „Chromosomal Mechanisms in Animal Reproduction”. Bolletino di Zoologia. 51 (1–2): 1—23. ISSN 0373-4137. doi:10.1080/11250008409439455. 
  7. ^ Ryder, Oliver A; Thomas, Steven; Judson, Jessica Martin; Romanov, Michael N; Dandekar, Sugandha; Papp, Jeanette C; Sidak-Loftis, Lindsay C; Walker, Kelli; Stalis, Ilse H; Mace, Michael; Steiner, Cynthia C; Chemnick, Leona G (2021-12-17). Murphy, William J, ur. „Facultative Parthenogenesis in California Condors”. Journal of Heredity (na jeziku: engleski). 112 (7): 569—574. ISSN 0022-1503. PMC 8683835 Slobodan pristup. PMID 34718632. doi:10.1093/jhered/esab052. 
  8. ^ Kratochvíl, Lukáš; Vukić, Jasna; Červenka, Jan; Kubička, Lukáš; Johnson Pokorná, Martina; Kukačková, Dominika; Rovatsos, Michail; Piálek, Lubomír (novembar 2020). „Mixed‐sex offspring produced via cryptic parthenogenesis in a lizard”. Molecular Ecology (na jeziku: engleski). 29 (21): 4118—4127. ISSN 0962-1083. PMID 32881125. S2CID 221474843. doi:10.1111/mec.15617. 
  9. ^ Bernstein, H; Hopf, FA; Michod, RE (1987). „The molecular basis of the evolution of sex”. Advances in Genetics. 24: 323—370. ISBN 978-0-12-017624-3. PMID 3324702. doi:10.1016/s0065-2660(08)60012-7. 
  10. ^ Gavrilov, I.A.; Kuznetsova, V.G. (2007). „On some terms used in the cytogenetics and reproductive biology of scale insects (Homoptera: Coccinea)” (PDF). Comparative Cytogenetics. 1 (2): 169—174. ISSN 1993-078X. 
  11. ^ Mogie, Michael (1986). „Automixis: its distribution and status”. Biological Journal of the Linnean Society (na jeziku: engleski). 28 (3): 321—329. doi:10.1111/j.1095-8312.1986.tb01761.x. 
  12. ^ Mogie, Michael (1986). „Automixis: its distribution and status”. Biological Journal of the Linnean Society (na jeziku: engleski). 28 (3): 321—329. doi:10.1111/j.1095-8312.1986.tb01761.x. 
  13. ^ Cosín, Darío J. Díaz; Novo, Marta; Fernández, Rosa (2011), Karaca, Ayten, ur., Reproduction of Earthworms: Sexual Selection and Parthenogenesis (na jeziku: engleski), 24, Springer Berlin Heidelberg, str. 69—86, ISBN 978-3-642-14635-0, doi:10.1007/978-3-642-14636-7_5. Proverite vrednost parametra |doi= (pomoć), Pristupljeno 2024-01-19 
  14. ^ Booth, Warren; Million, Larry; Reynolds, R. Graham; Burghardt, Gordon M.; Vargo, Edward L.; Schal, Coby; Tzika, Athanasia C.; Schuett, Gordon W. (2011-11-01). „Consecutive Virgin Births in the New World Boid Snake, the Colombian Rainbow Boa, Epicrates maurus”. Journal of Heredity (na jeziku: engleski). 102 (6): 759—763. ISSN 1465-7333. doi:10.1093/jhered/esr080. 
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Партеногенеза&oldid=27064259”