La poliploidía es una condición en la que las células de un organismo tienen más de dos juegos de cromosomas emparejados ( homólogos ) . La mayoría de las especies cuyas células tienen núcleos ( eucariotas ) son diploides , lo que significa que tienen dos conjuntos de cromosomas, un conjunto heredado de cada padre. Sin embargo, algunos organismos son poliploides . La poliploidía es especialmente común en las plantas. La mayoría de los eucariotas tienen células somáticas diploides , pero producen gametos haploides (óvulos y espermatozoides) por meiosis . un monoploide tiene solo un conjunto de cromosomas, y el término generalmente solo se aplica a células u organismos que normalmente son haploides. Los machos de abejas y otros himenópteros , por ejemplo, son monoploides. A diferencia de los animales, las plantas y las algas multicelulares tienen ciclos de vida con dos generaciones multicelulares alternas . La generación de gametofitos es haploide y produce gametos por mitosis , la generación de esporofitos es diploide y produce esporas por meiosis .
La poliploidía puede ocurrir debido a una división celular anormal , ya sea durante la mitosis o comúnmente durante la metafase I en la meiosis (puede surgir de la falla de los cromosomas para separarse durante la meiosis o de la fertilización de un óvulo por más de un espermatozoide [1] ). Además, puede ser inducida en plantas y cultivos celulares por algunas sustancias químicas: la más conocida es la colchicina , que puede resultar en la duplicación de cromosomas, aunque su uso también puede tener otras consecuencias menos obvias. Oryzalin también duplicará el contenido cromosómico existente.
La poliploidía ocurre en tejidos humanos altamente diferenciados en el hígado, el músculo cardíaco, la médula ósea y la placenta. [2] Ocurre en las células somáticas de algunos animales , como carpas doradas , [3] salmón y salamandras , pero es especialmente común entre los helechos y las plantas con flores (ver Hibiscus rosa-sinensis ), incluidas las especies silvestres y cultivadas . El trigo , por ejemplo, después de milenios de hibridación y modificación por parte de los humanos, tiene cepas diploides (dos conjuntos de cromosomas), tetraploides(cuatro juegos de cromosomas) con el nombre común de trigo duro o macaroni, y hexaploide (seis juegos de cromosomas) con el nombre común de trigo harinero. Muchas plantas agrícolas importantes del género Brassica también son tetraploides. La caña de azúcar puede tener niveles de ploidía superiores a los octaploides . [4]
La poliploidización puede ser un mecanismo de especiación simpátrica porque los poliploides generalmente no pueden cruzarse con sus ancestros diploides. Un ejemplo es la planta Erythranthe peregrina . La secuenciación confirmó que esta especie se originó a partir de E. × robertsii , un híbrido triploide estéril entre E. guttata y E. lutea, ambos introducidos y naturalizados en el Reino Unido . Surgieron nuevas poblaciones de E. peregrina en el continente escocés y las Islas Orkney a través de la duplicación del genoma de las poblaciones locales de E. × robertsii . [5]Debido a una rara mutación genética, E. peregrina no es estéril. [6]
Los tipos poliploides se etiquetan según el número de juegos de cromosomas en el núcleo . La letra x se usa para representar el número de cromosomas en un solo conjunto:
Dos ejemplos de autopoliploides naturales son la planta piggyback, Tolmiea menzisii [12] y el esturión blanco, Acipenser transmontanum . [13] La mayoría de los casos de autopoliploidía resultan de la fusión de gametos no reducidos (2 n ), lo que da como resultado una descendencia triploide ( n + 2 n = 3 n ) o tetraploide (2 n + 2 n = 4 n ). [14] La descendencia triploide suele ser estéril (como en el fenómeno del bloqueo triploide ).), pero en algunos casos pueden producir altas proporciones de gametos no reducidos y así ayudar a la formación de tetraploides. Este camino hacia la tetraploidía se conoce como el puente triploide . [14] Los triploides también pueden persistir a través de la reproducción asexual . De hecho, la autotriploidía estable en plantas a menudo se asocia con sistemas de apareamiento apomícticos . [15] En los sistemas agrícolas, la autotriploidía puede dar lugar a la falta de semillas, como en las sandías y las bananas . [16] La triploidía también se utiliza en el cultivo de salmón y trucha para inducir la esterilidad. [17] [18]