Sebuah sel haploid adalah sel yang memiliki genom terdiri dari satu set dasar tunggal kromosom. Oleh karena itu, sel haploid memiliki kandungan genom yang kita sebut muatan dasar ‘n’. Set dasar kromosom ini khas untuk setiap spesies.
Kondisi haploid tidak terkait dengan jumlah kromosom, melainkan jumlah set kromosom yang mewakili genom spesies. Artinya, beban atau nomor dasarnya.
Dengan kata lain, jika jumlah kromosom yang membentuk genom suatu spesies adalah dua belas, ini adalah nomor dasarnya. Jika sel-sel organisme hipotetis itu memiliki dua belas kromosom (yaitu, dengan nomor dasar satu), sel itu haploid.
Jika memiliki dua himpunan lengkap (yaitu, 2 X 12), itu diploid. Jika Anda memiliki tiga, itu adalah sel triploid yang seharusnya mengandung sekitar 36 kromosom secara total yang berasal dari 3 set lengkap ini.
Di sebagian besar, jika tidak semua, sel prokariotik, genom diwakili oleh satu molekul DNA . Meskipun replikasi dengan pembelahan tertunda dapat menyebabkan diploidi parsial, prokariota adalah uniseluler dan haploid.
Umumnya, mereka juga merupakan genom unimolekuler. Yaitu, dengan genom yang diwakili oleh satu molekul DNA. Beberapa organisme eukariotik juga genom molekul tunggal, meskipun mereka juga bisa diploid.
Namun, sebagian besar memiliki genom yang dipartisi menjadi molekul DNA yang berbeda (kromosom). Set lengkap kromosom Anda berisi keseluruhan genom khusus Anda.
Indeks artikel
Haploid pada eukariota
Dalam organisme eukariotik kita dapat menemukan situasi yang lebih beragam dan kompleks dalam hal ploidinya. Bergantung pada siklus hidup organisme, kita menemukan kasus, misalnya, di mana eukariota multiseluler dapat diploid pada satu titik dalam hidup mereka, dan haploid di titik lain.
Dalam spesies yang sama, mungkin juga beberapa individu diploid sementara yang lain haploid. Akhirnya, kasus yang paling umum adalah organisme yang sama menghasilkan sel diploid dan sel haploid.
Sel haploid muncul dengan mitosis atau meiosis, tetapi hanya dapat mengalami mitosis. Artinya, satu sel ‘n’ haploid dapat membelah untuk menghasilkan dua sel ‘n’ haploid (mitosis).
Di sisi lain, sel ‘2n’ diploid juga dapat menghasilkan empat sel ‘n’ haploid (meiosis). Tetapi tidak akan pernah mungkin bagi sel haploid untuk membelah secara meiosis karena, menurut definisi biologis, meiosis menyiratkan pembelahan dengan pengurangan jumlah dasar kromosom.
Jelas, sel dengan nomor dasar satu (yaitu haploid) tidak dapat menjalani pembelahan reduktif, karena tidak ada yang namanya sel dengan fraksi genom parsial.
Kasus banyak tanaman
Sebagian besar tanaman memiliki siklus hidup yang ditandai dengan apa yang disebut pergantian generasi. Generasi yang berganti-ganti dalam kehidupan tumbuhan adalah generasi sporofit (‘2n’) dan generasi gametofit (‘n’).
Ketika fusi gamet ‘n’ terjadi untuk menghasilkan zigot ‘2n’ diploid, sel pertama sporofit diproduksi. Ini akan dibagi berturut-turut oleh mitosis sampai tanaman mencapai tahap reproduksi.
Di sini, pembelahan meiosis dari kelompok sel ‘2n’ tertentu akan menghasilkan satu set sel ‘n’ haploid yang akan membentuk apa yang disebut gametofit, jantan atau betina.
Sel-sel haploid gametofit bukanlah gamet. Sebaliknya, nanti, mereka akan membelah untuk menghasilkan gamet jantan atau betina masing-masing, tetapi dengan mitosis.
Kasus banyak hewan
Pada hewan aturannya adalah bahwa meiosis adalah gametik. Artinya, gamet diproduksi oleh meiosis. Organisme, umumnya diploid, akan menghasilkan satu set sel khusus yang, alih-alih membelah dengan mitosis, akan membelah secara meiosis, dan dengan cara terminal.
Artinya, gamet yang dihasilkan merupakan tujuan akhir dari garis keturunan sel itu. Ada pengecualian, tentu saja.
Pada banyak serangga, misalnya, jantan dari spesies tersebut haploid karena mereka adalah produk perkembangan dari pertumbuhan mitosis telur yang tidak dibuahi. Setelah mencapai usia dewasa, mereka juga akan menghasilkan gamet, tetapi dengan mitosis.
Apakah menguntungkan menjadi haploid?
Sel-sel haploid yang berfungsi sebagai gamet merupakan bahan dasar untuk menghasilkan variabilitas melalui segregasi dan rekombinasi.
Tetapi jika bukan karena peleburan dua sel haploid memungkinkan adanya sel yang tidak (diploid), kita akan percaya bahwa gamet hanyalah instrumen dan bukan tujuan itu sendiri.
Namun, ada banyak organisme yang haploid dan tidak menyadari keberhasilan evolusioner atau ekologis.
Bakteri dan archaea
Bakteri dan archaea, misalnya, telah ada sejak lama, jauh sebelum organisme diploid, termasuk organisme multiseluler.
Mereka tentu saja lebih mengandalkan mutasi daripada proses lain untuk menghasilkan variabilitas. Tetapi variabilitas itu pada dasarnya bersifat metabolik.
Mutasi
Dalam sel haploid, hasil dari dampak mutasi apa pun akan diamati dalam satu generasi. Oleh karena itu, setiap mutasi yang mendukung atau menentang dapat dipilih dengan sangat cepat.
Ini berkontribusi besar pada kemampuan beradaptasi yang efisien dari organisme ini. Jadi, apa yang tidak bermanfaat bagi organisme, dapat berubah menjadi bermanfaat bagi peneliti, karena lebih mudah melakukan genetika dengan organisme haploid.
Faktanya, pada haploid, fenotipe dapat berhubungan langsung dengan genotipe, lebih mudah untuk menghasilkan garis murni dan lebih mudah untuk mengidentifikasi efek mutasi spontan dan induksi.
Eukariota dan diploid
Di sisi lain, pada organisme yang eukariotik dan diploid, haploidi merupakan senjata yang sempurna untuk menguji mutasi yang tidak membantu. Dengan menghasilkan gametofit yang haploid, sel-sel ini hanya akan mengekspresikan setara dengan konten genom tunggal.
Artinya, sel akan hemizigot untuk semua gen. Jika kematian sel berasal dari kondisi ini, garis keturunan ini tidak akan menyumbangkan gamet karena mitosis, sehingga bertindak sebagai filter untuk mutasi yang tidak diinginkan.
Alasan serupa dapat diterapkan pada jantan bahwa mereka haploid pada beberapa spesies hewan. Mereka juga hemizigot untuk semua gen yang mereka bawa.
Jika mereka tidak bertahan hidup dan tidak mencapai usia reproduksi, mereka tidak akan memiliki kemungkinan untuk mewariskan informasi genetik itu kepada generasi mendatang. Dengan kata lain, menjadi lebih mudah untuk menghilangkan genom yang kurang fungsional.
Referensi
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel ( Edisi ke- 6 ). WW Norton & Company, New York, NY, AS.
- Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Keuntungan evolusi mikroba haploid versus diploid di lingkungan miskin nutrisi. Jurnal Biologi Teoritis, 383: 116-329.
- Brooker, RJ (2017). Genetika: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, AS.
- Cukup baik, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Sebuah Pengantar Analisis Genetika (11 th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, AS.
- Li, Y., Shuai, L. (2017) Alat genetik serbaguna: sel haploid. Penelitian & terapi sel induk, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.
