La poliploidía es una afección en la que las células de un organismo tienen más de dos conjuntos de cromosomas emparejados ( homólogos ) . La mayoría de las especies cuyas células tienen núcleos ( eucariotas ) son diploides , lo que significa que tienen dos juegos de cromosomas, uno 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 juego 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 los cromosomas, aunque su uso también puede tener otras consecuencias menos obvias. Oryzalin también duplicará el contenido de cromosomas existente.
La poliploidía ocurre en tejidos humanos altamente diferenciados en el hígado, el músculo cardíaco, la médula ósea y la placenta. [2] Se produce en las células somáticas de algunos animales , tales como peces de colores , [3] de salmón , y salamandras , pero es especialmente común entre los helechos y floración de plantas (véase Hibiscus rosa-sinensis ), incluyendo tanto silvestres y cultivadas especies . El trigo , por ejemplo, después de milenios de hibridación y modificación por humanos, tiene cepas que son diploides (dos juegos 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 del género Brassica de importancia agrícola también son tetraploides.
La poliploidización puede ser un mecanismo de especiación simpátrica porque los poliploides generalmente no pueden cruzarse con sus antepasados 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 poblaciones locales de E. × robertsii . [4]Debido a una rara mutación genética, E. peregrina no es estéril. [5]
Los tipos poliploides se etiquetan de acuerdo con 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 a cuestas, Tolmiea menzisii [11] y el esturión blanco, Acipenser transmontanum . [12] La mayoría de los casos de autopoliploidía son el resultado 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 ). [13] La descendencia triploide es típicamente 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. Esta vía hacia la tetraploidía se conoce como el "puente triploide". [13] 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 . [14] En los sistemas agrícolas, la autotriploidía puede provocar la falta de semillas, como en las sandías y los plátanos . [15] La triploidía también se utiliza en el cultivo de salmón y trucha para inducir la esterilidad. [16] [17]