هيتروكاريون

الخلية الهجينة في الانقسام المتساوي للفطريات

في علم الأحياء، الخلية متعددة النوى هي خلية تحتوي على نوى مختلفة وراثيًا . وهي نوع خاص من الخلايا المتعددة النوى . يمكن أن يحدث هذا بشكل طبيعي، كما هو الحال في غزل الفطريات أثناء التكاثر الجنسي، أو بشكل اصطناعي من خلال دمج خليتين مختلفتين وراثيًا تجريبيًا ، كما هو الحال في تقنية الخلايا الهجينة .

أصل الكلمة

مصطلح "الخلايا غير المتجانسة" (heterokaryosis) ، الذي يشير إلى خاصية امتلاك نوى مختلفة وراثيًا، مُستعار من المصطلح الألماني "Heterokaryosis "، الذي صاغه عالم النبات الألماني هانز بورغيف في بحثٍ نُشر عام 1912 حول عمله على فطر Phycomyces nitens . [ 1 ] وهو مُشتق من الكلمتين اليونانيتين " hetero " بمعنى "مختلف"، و "karyon " بمعنى "نواة" أو في هذه الحالة "المركز". [ 2 ]

حدوث

توجد الخلايا الهجينة النوى في دورة حياة الخمائر، مثل خميرة الخباز (Saccharomyces cerevisiae )، وهي كائن حي نموذجي في علم الوراثة. وتنتج هذه المرحلة من اندماج خليتين أحاديتي الصيغة الصبغية. ويمكن لهذه الخلية الهجينة النوى العابرة أن تُنتج براعم أحادية الصيغة الصبغية أخرى، أو أن تندمج نوى الخلايا لتكوين خلية ثنائية الصيغة الصبغية، والتي بدورها تخضع للانقسام المتساوي.

الأوليات الهدبية

استُخدم هذا المصطلح لأول مرة لوصف الأوليات الهدبية مثل التتراهيمينا . تحتوي هذه الكائنات على نوعين من النوى الخلوية: نواة جسدية كبيرة ونواة جرثومية صغيرة . توجد كلتاهما في خلية واحدة في الوقت نفسه ، وتؤديان وظائف مختلفة بخصائص خلوية وكيميائية حيوية متميزة .

الفطريات الحقيقية

تُظهر العديد من الفطريات (ولا سيما الفطريات الجذرية الشجرية ) ظاهرة التغاير النووي. قد تختلف النوى أحادية المجموعة الكروموسومية داخل الغزل الفطري عن بعضها البعض ليس فقط من خلال تراكم الطفرات ، ولكن أيضًا من خلال الاندماج غير الجنسي للخيوط الفطرية المتميزة وراثيًا ، على الرغم من وجود نظام للتعرف على الذات/غير الذات في الفطريات، والذي يمنع عادةً الاندماج مع غير الذات. [ 3 ] [ 1 ]

يُعدّ التباين النووي شائعًا أيضًا عند التزاوج، كما هو الحال في الفطريات ثنائية النوى ( الفطريات الزقية والفطريات البازيدية ). يتطلب التزاوج التقاء نواتين أحاديتي الصيغة الصبغية من نوعي تزاوج متوافقين. لا تندمج هذه النوى فورًا، بل تبقى أحادية الصيغة الصبغية في حالة n+n حتى بداية الانقسام الاختزالي: تُعرف هذه الظاهرة باسم اندماج النوى المتأخر. قد يؤدي التباين النووي إلى ظهور أفراد ذات نوى مختلفة في أجزاء مختلفة من غزلها الفطري، على الرغم من أنه في الفطريات الزقية، وخاصة في فطر " نيوروسبورا "، فقد ثبت أن النوى تتدفق وتختلط في جميع أنحاء الغزل الفطري. [ 4 ] في الفطريات متعددة النوى، يصبح مفهوم الفرد نفسه غامضًا نظرًا لأن قاعدة "جينوم واحد = فرد واحد" لم تعد سارية. [ 5 ] يُعتبر التباين الجيني داخل الفرد ضارًا في العادة، حيث قد يتم اختيار المتغيرات الأنانية وتعطيل سلامة الفرد. [ 6 ]

قوالب سلايم

يُعدّ التباين في عدد النوى شائعًا في الفطريات، ولكنه يحدث أيضًا في العفن الغروي . ويعود ذلك إلى أن النوى في شكل "البلازموديوم" هي نتاج اندماجات ثنائية متعددة بين أفراد أميبية أحادية الصيغة الصبغية . وعندما تجتمع نوى متباينة جينيًا في شكل البلازموديوم، فقد ثبت ظهور أفراد غير متجانسة. ومع ذلك، فإن التجانس الجيني بين الأميبات المندمجة يُسهم في الحفاظ على البلازموديوم متعدد الخلايا. [ 7 ]

خلية هجينة اصطناعية

من الأمثلة الطبية على ذلك الخلية الهجينة المكونة من نوى من متلازمتي هيرلر وهنتر . تُسبب كلتا المتلازمتين مشاكل في استقلاب عديدات السكاريد المخاطية. ومع ذلك، تُظهر الخلية الهجينة المكونة من نوى من كلتا المتلازمتين استقلابًا طبيعيًا لعديدات السكاريد المخاطية، مما يُثبت أن المتلازمتين تؤثران على بروتينات مختلفة، وبالتالي يمكنهما تصحيح بعضهما البعض في الخلية الهجينة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 ستروم، نوح ب.؛ بوشلي، كاثرين إي. (2016). "جينومان أفضل من واحد: تاريخ، وعلم الوراثة، والتطبيقات البيوتكنولوجية للفطريات متعددة النوى" . علم الأحياء والتكنولوجيا الحيوية للفطريات . 3 : 4. doi : 10.1186/s40694-016-0022-x . ISSN 2054-3085 . PMC 5611628. PMID 28955463 .   
  2. "heterokaryon" . قاموس ميريام-ويبستر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2025 .
  3. جلاس، إن إل، وإي. كانيكو. 2003. الانجذاب القاتل: التعرف على غير الذات وعدم توافق الخلايا غير المتجانسة في الفطريات الخيطية. الخلية حقيقية النواة ، 2: 1-8
  4. روبر، م.، سي. إليسون، جيه دبليو تايلور، وإن إل جلاس. 2011. ديناميكيات النواة والجينوم في الفطريات الزقية متعددة النوى. علم الأحياء الحالي 21:R786-R793
  5. كينغ آر سي، ستانسفيلد دبليو دي، وموليغان بي كيه 2006. قاموس علم الوراثة . الطبعة السابعة، أكسفورد. ص 204
  6. ماينارد-سميث، ج. وإ. سزاتماري. 1995. التحولات الرئيسية في التطور. مطبعة جامعة أكسفورد
  7. كوزدزال-فيك، جيه جيه، إس إيه فوكس، جيه إي ستراسمان، ودي سي كويلر. 2011. القرابة العالية ضرورية وكافية للحفاظ على تعدد الخلايا في الديكتيوستيليوم. ساينس 334: 1548-1551