• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Hur jästsvampar lyckas kompensera för den genetiska obalansen hos extra kromosomer
    Jästsvampar, liksom många andra organismer, har utvecklat sofistikerade mekanismer för att klara av genetiska obalanser, inklusive närvaron av extra kromosomer, ett tillstånd som kallas aneuploidi. Aneuploidi kan uppstå från olika fel under celldelning, såsom nondisjunction, där kromosomerna inte segregerar ordentligt. Medan aneuploidi kan vara skadligt, har jästsvampar utvecklat flera strategier för att kompensera för och till och med tolerera extra kromosomer.

    1. Gendoseringseffekt :

    – I vissa fall kan det ge en selektiv fördel att ha extra kopior av vissa gener. Detta beror på att den ökade gendosen leder till högre uttryck av de kodade proteinerna. Till exempel kan aneuploidi för kromosomer som bär gener involverade i näringsinsamling eller stressreaktioner förbättra jästens kondition under specifika miljöförhållanden.

    2. Genetisk redundans :

    - Jästsvampar har en anmärkningsvärd nivå av genetisk redundans, vilket betyder att flera gener kan utföra liknande eller överlappande funktioner. Denna redundans tillåter jäst att tolerera förlust eller vinst av specifika gener. Om en extra kromosom bär icke-essentiella eller duplicerade gener, kanske dess närvaro inte nämnvärt påverkar cellens övergripande funktion.

    3. Aneuploidspecifikt genuttryck :

    - Aneuploidi kan inducera förändringar i genuttrycksmönster. Jästsvamp kan aktivera eller undertrycka specifika gener som svar på en extra kromosom. Detta fenomen, känt som aneuploidspecifikt genuttryck, hjälper till att upprätthålla cellulär homeostas och kompenserar för den genetiska obalansen.

    4. Kromosomförlust och återvinning av diploid tillstånd :

    - I vissa fall kan aneuploida jäststammar genomgå kromosomförluster, vilket leder till att det diploida tillståndet återställs. Denna process involverar kromosomfelsegregering följt av celldelning, vilket resulterar i bildandet av dotterceller med det normala kromosomtalet.

    5. Genomförändringar och anpassning :

    - Aneuploidi kan driva genomiska omarrangemang, såsom translokationer, deletioner och inversioner, genom mekanismer som kromosomala brott-fusion-bro-cykler. Med tiden kan dessa omarrangemang leda till utvecklingen av nya kromosomstrukturer och genarrangemang som kan ge adaptiva fördelar till den aneuploida jäststammen.

    6. Urval och träningsavvägningar :

    - Aneuploida jästceller kan möta fitness-avvägningar. Även om extra kromosomer kan ge vissa fördelar, kan de också lägga på metaboliska bördor eller minska effektiviteten av cellulära processer. Med tiden gynnar naturligt urval aneuploida stammar som kan hitta en balans mellan fördelarna och kostnaderna förknippade med de extra kromosomerna.

    Det är viktigt att notera att aneuploidi också kan ha negativa konsekvenser, vilket leder till minskade tillväxthastigheter, försämrade stressreaktioner och ökad mottaglighet för miljöutmaningar. Mekanismerna som beskrivits ovan framhäver emellertid den anmärkningsvärda motståndskraften och anpassningsförmågan hos jästsvampar för att hantera och till och med utnyttja de genetiska obalanser som orsakas av extra kromosomer.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com