Ko ob vsakodnevnem branju časopisja vsake toliko naletim na naslove, kot je npr. Odkrili gen za nezvestobo, si ne morem pomagati, da se na mojem obrazu ne razleže droben nasmešek. Obide me tiha misel, ali ljudje dejansko nasedajo bučkam, ki jih trosijo novinarji. Saj v članku niti ne piše, kdo je to odkril, kako je potekala raziskava in kje se lahko dostopa do izvornega članka. Da napačnih interpretacij, posploševanj sploh ne omenjam. Zdi se, kakor da se nekdo norčuje iz znanosti na račun njene dejstvenosti, slepe vere ljudi v njen prav, kar gotovo kvari njeno verodostojnost.  

Omembi genetike se v današnjem času ne moremo več izogniti, vtkali smo jo v besedišče vsakdana, v prihodnosti pa (tako vsaj upam) bo postala še pomembnejša in bolj cenjena. Menim, da bi se ob njeni vseprisotnosti morali tudi laiki bolje podučiti o področju, ki ga pokriva, in ga znati sprejemati kritično. Zato sem se odločila, da pod drobnogled vzamem zanimivo, a verjetno dokaj nepoznano temo – poliploide.

Ste že kdaj kupovali banane in pomislili, zakaj nimajo semen? Se niste nikoli vprašali, ali je s tem kaj narobe? In kaj ima to skupnega z naslovom članka? Če ste zaprisežen_a aktivist_ka borbe proti kakršnemukoli genskemu poseganju, boste morda razočarani. Kajti presenečenje: tudi tu je na delu genetika! Preden pa nadaljujem, moramo pojasniti nekaj osnov.

Genom vsakega živega bitja predstavlja celoten komplet genskega materiala shranjenega v kromosomih. Kromosomi se med organizmi razlikujejo po obliki in velikosti. Prokarionti imajo krožne kromosome, medtem ko najdemo v rastlinah, živalih in drugih evkariontih molekule DNK shranjene v linearnih kromosomih. Navadno ima določen organizem točno določeno število kromosomov. Genom vinske mušice jih poseduje osem, koruze 20, ljudje jih imamo 46, slon 56, pes pa celo 78. Večina ima dva enaka kromosomska niza. Tak organizem imenujemo diploid. Na primer, koruza ima tako 10 parov kromosomov.

Včasih pa se zgodi, da število kromosomskih nizov presega običajni par (organizem ima več kot dva niza) in takrat govorimo o poliploidnih organizmih. Do spremembe kvantitete genskega gradiva lahko pride zaradi več razlogov. Ločujemo med dvema kategorijama poliploidov: avtopoliploide in alopoliploide.

Prvi imajo večkratne kromosomske nize, ki izvirajo iz ene vrste organizma. Na desni sliki predstavljajo različne barve različne kromosome. Vidimo, da ima materinska celica tri pare kromosomov. Znotraj procesa celične delitve pa je prišlo do napake, zato je namesto diploidne (2n) hčerinske celice, ki bi morala vsebovati enako število kromosomov kakor materinska celica, nastala tetraploidna celica (4n). Hčerinska celica vsebuje dvojno količino genskega materiala.  

Tetraploid bo vizualno ostal podoben diploidu. Oblika in proporci bodo ostali isti. Obenem pa povečano število kromosomskega niza korelira z velikostjo organizma. Tako bo tetraploid večji od diploida. A ne le, da lahko podvojimo količino genskega materiala, lahko ga tudi potrojimo ali še večkrat pomnožimo. Tipičen primer avtopoliploidov v naravi so jagode. Gozdne jagode, ki so diploidi, so v primerjavi z jagodami, ki jih sadimo na vrtu – te so oktaploidi – zelo majhne.

Alopoliplodi za razliko od avtopoliploidov nastanejo s kombiniranjem kromosomskih nizov dveh različnih vrst. Možni so le med bližnje sorodnimi vrstami, pri čemer dobimo potomce z različnimi homolognimi kromosomskimi nizi. Organizem, ki nastane, je tako hibrid obeh starševskih organizmov. V podrobnosti mehanizma se ne bomo spuščali, lahko pa si jih ogledate sami na predavanjih na kanalu Useful genetics (modul 10A in 10B).

Poliploidi so v naravi zelo pogosti med rastlinami; povečanje števila kromosomov je namreč zelo pomemben mehanizem pri nastajanju novih rastlinskih vrst. Z načrtnim in nadzorovanim kombiniranjem različnih vrst poznavalci izkoriščajo priložnost za pridobivanje novih vrst z zaželenimi lastnostmi. Podvajanje kromosomskega kompleta se lahko zgodi spontano, lahko pa ga inducirajo kemijski agensi.

image02

Vrnimo se k primeru banan. S križanjem diploidne (2n) banane in tetraploidne (4n) dobimo triploidno (3n). Takšna banana bo večja in brez semen; podobno lahko
naredimo tudi z lubenicami. Odgovor, zakaj takšna banana nima semen, se skriva v lastnosti poliploidov. Za celično delitev je namreč potrebno parno število kromosomskih nizov. Zato je komercializirana banana večja, lepša, a brez semen, vprašanje pa je tudi, če bo dolgoročno bolj dobičkonosna, saj vemo, da je zaradi sterilnosti vrsta bolj dovzetna za razne bolezni.  

Poliploidi z nenavadnim številom kromosomov, kot so triploidi pri bananah, so torej sterilni ali visoko neplodni. To pa je tudi eden izmed razlogov, zakaj se poliploidi pri živalih pojavljajo redkeje kakor pri rastlinah. Na tem seznamu najdemo ploske črve in pijavke, ki se delijo s partenogenezo. Med njimi so tudi dvoživke in plazilci, pa tudi nekaj sesalcev. Poznamo hibride med levom in tigrom, bizonom in kravo, zebroide in druge. Eden bolj znanih živalskih alopoliploidov pa je mula.

Rezultat iskanja slik za mule genetics

Mula je potomec moškega osla in konja ženskega spola. Osel ima 62 kromosomov, konj pa 64 kromosomov. Reprodukcija med obema bo zaradi sorodnosti vrst mogoča, njun potomec pa bo imel vmesno število kromosomov, 63 kromosomov. Neparno število kromosomov onemogoča nadaljnjo reprodukcijo organizma. Mula je zato, razen redkih izjem, neplodna.

V želji po promociji in popularizaciji znanja o genetiki sem s prispevkom predstavila kanček kompleksnega in obsežnega genetskega sveta. Upam, da se je tema koga dotaknila, odprla nove avenije zanimanja za znanost. Če ne drugega, se sedaj vsi zmedeno sprašujete, ali boste še naprej za malico jedli banane? Jaz jih zagotovo bom.

LITERATURA

Griffiths, J. F. Anthony, Susan R. Wessler, Sean B. Carroll in John Doebley

      2012  Introduction to Genetic Analysis. International tenth edition. New York: W.H. Freeman and Company.