Главное отличие - анеуплоидия и полиплоидия

Анеуплоидия и полиплоидия описывают изменения в хромосоме и количестве хромосомных наборов клетки соответственно. Разное количество хромосом рождается у разных видов. Анеуплоидия - это наличие или отсутствие хромосом, отличных от нормального, что вызывает хромосомные аномалии в клетке. Полиплоидия - это приобретение одного или нескольких наборов хромосом дополнительно нормальными диплоидными клетками. В ключевое отличие между анеуплоидией и полиплоидией заключается в том, что анеуплоидия - это числовое изменение в обычных хромосомах клетки, а полиплоидия - это числовое изменение в обычных хромосомных наборах клетки.

В этой статье рассматривается,

1. Что такое анеуплоидия - Определение, характеристики, расстройства 2. Что такое полиплоидия - Определение, характеристики, примеры 3. В чем разница между анеуплоидией и полиплоидией?

Что такое анеуплоидия

Наличие аномального количества хромосом в клетке называется анеуплоидией. Это включает наличие дополнительных хромосом или отсутствие обычного количества хромосом. Анеуплоидия вызывает генетические нарушения, в том числе врожденные дефекты у человека. Это также может вызвать рак. Во время производства гамет неправильное разделение хромосом между клетками приводит к анеуплоидии. Генетические нарушения, возникающие в результате анеуплоидии, можно разделить на два: аутосомные нарушения и нарушения половых хромосом.

Клетка человека содержит 46 хромосом - 22 гомологичные пары и 2 половые хромосомы. Во время мейоза гомологичные пары разделяются в каждую клетку одну за другой. Две половые хромосомы также разделены на две дочерние клетки. Но некоторые пары остаются неразделенными и находятся в одной гамете. Таким образом, полученная одна гамета содержит лишнюю хромосому, тогда как другая хромосома отсутствует. В некоторых случаях такое аномальное количество хромосом можно терпеть. Но некоторые могут привести к летальному исходу (выкидыш).

Анеуплоидию можно описать с помощью различных терминов, таких как нулисомия, моносомия, дисомия, трисомия и тетрасомия. Нуллисомия отсутствует пара гомологичных хромосом. Моносомия отсутствие одной хромосомы в диплоидном ядре. Дисомия наличие двух копий хромосомы, что является нормальным состоянием соматических клеток человека. Трисомия наличие трех копий хромосомы. Тетрасомия / Пентасомия это редкое заболевание с аутосомами, при котором представлены четыре или пять копий хромосом. Хромосомные нарушения, встречающиеся у людей, описаны в таблице 1.

Таблица 1: Хромосомные заболевания

Название: Количество хромосом	Хромосомные расстройства
Нуллисомия: 2н-2	Смертельное состояние у человека
Моносомия: 2н-1	Расстройство половых хромосом - синдром Тернера (45 + X)
Дисомия: n + 1	Дисомия вызывает анеуплоидию у триплоидных или тетраплоидных организмов.
Трисомия: 2n + 1	Аутосомные нарушения - трисомия 16 (выкидыш у плода), трисомия 21 - синдром Дауна, трисомия 18 - синдром Эдвардса, трисомия 13 - синдром Патау. Половые хромосомные расстройства - 47 + XXX, синдром Клайнфельтера (47 + XXY) и 47 + XYY
Тетрасомия / Пентасомия: 2n + 2 или 2n + 3	Расстройства половых хромосом - XXXX, XXYY, XXXXX, XXXXY и XYYYY

Синдром Дауна - наиболее распространенный тип хромосомных нарушений у живорожденных. Внешний вид хромосомы в кариотипе синдрома Дауна показан на рисунке 1. Синдром состоит из трех копий 21 хромосомы.

Рисунок 1: Кариотип синдрома Дауна

Соматический мозаицизм по хромосоме 21 может возникать в нейронах головного мозга из-за дефектов нейрональных клеток-предшественников при делении клеток. Соматический мозаицизм также встречается при всех виртуальных формах рака, таких как хронический лимфолейкоз (ХЛЛ) при трисомии 12 и острый миелоидный лейкоз (ОМЛ) при трисомии 8. Анеуплоидия может быть обнаружена с помощью кариотипирования.

Что такое полиплоидия

Состоящая более чем из двух наборов гомологичных хромосом в клетке называется полиплоидией. Человек - диплоидный организм, состоит из двух гомологичных наборов хромосом. Но у папоротников и цветковых растений полиплоидия наблюдается часто. Epulopiscium fishelsoni похожи на крупные бактерии, содержащие более двух наборов хромосом в своей цитоплазме. Эндоплолиплоидия полиплоидия в диплоидных мышечных клетках человека, печени и костном мозге.

Полиплоидия может возникать из-за аномалий деления клеток как во время митоза, так и в метафазе I в мейозе. Это редко встречается у людей, кроме дифференцированных тканей. Но триплоидия, обозначенная как 69, XXX и тетраплоидия, обозначенная как 92, XXXX, встречается у людей. Триплоидия может быть дигинией или диандрой. Дигини возникает за счет двух гаплоидных наборов от матери. Диандрия возникает из-за двух гаплоидных наборов от отца. В большинстве случаев полиплоидия у людей заканчивается выкидышем.

Обработка семян химическим веществом под названием колхицин вызывает полиплоидию сельскохозяйственных культур. Полиплоидия сельскохозяйственных культур может использоваться либо для преодоления стерильности гибридных видов, либо, в некоторых случаях, для получения стерильных плодов. Примеры культур для полиплоидии включены в Таблицу 2.

Таблица 2: Примеры полиплоидных культур

Полиплоидия	Примеры
Триплоид	Арбуз, Яблоко, Цитрусовые, Банан, Имбирь
Тетраплоид	Арахис, Табак, Дурум, Хлопок, Рапс, Кинноу
Гексаплоид	Хлебная пшеница, овес, киви, хризантема
Октаплоид	Сахарный тростник, клубника, анютины глазки, георгин
Додекаплоид	Некоторые гибриды сахарного тростника

Терминология

Автополиплоидия

Полиплоидия, происходящая из хромосом одного вида, называется автополиплоидией. Это происходит из-за естественного удвоения генома. Пример: картофель, банан, яблоко.

Аллополиплоидия

Полиплоидия происходит от разных видов. Пример: тритикале (6n) получают из пшеницы (4n) и ржи (2n), капусты.

Палеополиплоидия

Дублирование древнего генома через мутации и транслокации генов. Пример: пекарские дрожжи, рис.

Рисунок 2: Корреляция между наборами хромосом

Разница между анеуплоидией и полиплоидией

Определение

Анеуплоидия: Анеуплоидия - это наличие аномального количества хромосом.

Полиплоидия: Полиплоидия - это наличие более двух наборов гомологичных хромосом.

Встречаемость у людей

Анеуплоидия: Это чаще встречается у людей.

Полиплоидия: У людей встречается редко.

Типы

Анеуплоидия: Нуллисомия, моносомия, дисомия, трисомия и тетрасомия.

Полиплоидия: Триплоид, тетраплоид, гексаплоид, октаплоид, додекаплоид и т. Д.

Влияние на человека

Анеуплоидия: Это вызывает хромосомные нарушения. Некоторые расстройства смертельны.

Полиплоидия: Триплоидные и тетраплоидные ситуации смертельны.

Соматические клетки человека

Анеуплоидия: Хронический лимфолейкоз (ХЛЛ) при трисомии 12, Острый миелоидный лейкоз (ОМЛ) при трисомии 8, Соматический мозаицизм для хромосомы 21 в нейронных клетках головного мозга.

Полиплоидия: Дифференцированные клетки, такие как печень, мышцы и костный мозг.

Заключение

Анеуплоидия описывается номерами хромосом. Это вызывает аномалии в хромосомах человека. Некоторые из них терпимы, тогда как другие заканчиваются выкидышем. Полиплоидия - это ненормальное количество наборов хромосом. Триплоид и тетраплоид - возможные ситуации у человека. Но у них обоих случается выкидыш. Таким образом, ключевое различие между анеуплоидией и полиплоидией заключается в аномальном количестве хромосом и наборах хромосом.

Справка: 1. «Анеуплоидия». Википедия, бесплатная энциклопедия, 2016 г. По состоянию на 21 февраля 2017 г. 2. Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, et al. «Анеуплоидия», Введение в генетический анализ. 7-е издание. Нью-Йорк: У. Х. Фриман, 2000. Книжная полка NCBI. Доступ 21 февраля 2017 г. 3. О’Коннор, К. «Хромосомные аномалии: анеуплоидии». Учитесь в Scitable, Nature Education, 2008, 1 (1): 172. Доступ 21 февраля 2017 г. 4. «Полиплоид». Википедия, бесплатная энциклопедия, 2017. По состоянию на 21 февраля 2017 г. 5. Вудхаус, М., Буркарт-Вако, Д. и Комай, Л. «Полиплоидия». Учитесь в Scitable, Nature Education, 2009, 2 (1): 1. Доступ 21 февраля 2017 г. 6. «Полиплоидия». NEW WORLD ENCYCLOPEDIA, 2008. По состоянию на 21 февраля 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «Кариотип синдрома Дауна» Предоставлено: Национальный исследовательский институт генома человека - Проект генома человека (общественное достояние) через Commons Wikimedia 2. «Гаплоид, диплоид, триплоид, tetraploid.svg». Автор Haploid_vs_diploid.svg: Ehamberg, производная работа: Ehamberg (обсуждение) - Haploid_vs_diploid.svg (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia