Πώς οι ζυμομύκητες καταφέρνουν να αντισταθμίσουν τη γενετική ανισορροπία των επιπλέον χρωμοσωμάτων
1. Εφέ δοσολογίας γονιδίων :
- Σε ορισμένες περιπτώσεις, η κατοχή επιπλέον αντιγράφων ορισμένων γονιδίων μπορεί να προσφέρει ένα επιλεκτικό πλεονέκτημα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυξημένη δοσολογία γονιδίων οδηγεί σε υψηλότερη έκφραση των κωδικοποιημένων πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, η ανευπλοειδία για τα χρωμοσώματα που φέρουν γονίδια που εμπλέκονται στην απόκτηση θρεπτικών συστατικών ή τις αντιδράσεις στρες μπορούν να βελτιώσουν την ικανότητα της ζύμης υπό συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.
2. Γενετική απόλυση :
- Οι ζυμομύκητες έχουν ένα αξιοσημείωτο επίπεδο γενετικής απόλυσης, που σημαίνει ότι πολλαπλά γονίδια μπορούν να εκτελούν παρόμοιες ή αλληλεπικαλυπτόμενες λειτουργίες. Αυτή η πλεονασμός επιτρέπει σε ζυμομύκητες να ανεχθούν την απώλεια ή το κέρδος συγκεκριμένων γονιδίων. Εάν ένα επιπλέον χρωμόσωμα μεταφέρει μη ουσιαστικά ή διπλά γονίδια, η παρουσία του μπορεί να μην επηρεάσει σημαντικά τη συνολική λειτουργία του κυττάρου.
3. Ανοτουπλοειδές ειδική γονιδιακή έκφραση :
- Η ανευπλοειδία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στα πρότυπα έκφρασης γονιδίων. Οι ζυμομύκητες μπορούν να ενεργοποιήσουν ή να καταστείλουν συγκεκριμένα γονίδια σε απόκριση σε ένα επιπλέον χρωμόσωμα. Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως γονιδιακή έκφραση ειδικής για την ανευπλοειδή, βοηθά στη διατήρηση της κυτταρικής ομοιόστασης και αντισταθμίζει τη γενετική ανισορροπία.
4. Απώλεια χρωμοσωμάτων και ανάκτηση διπλοειδούς κράτους :
- Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα ανευπλοειδή στελέχη ζύμης μπορούν να υποβληθούν σε συμβάντα απώλειας χρωμοσωμάτων, οδηγώντας στην αποκατάσταση του διπλοειδούς κράτους. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει το χρωμόσωμα λανθασμένο σχηματισμό ακολουθούμενη από κυτταρική διαίρεση, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό θυγατρικών κυττάρων με τον φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων.
5. Αναδιατάξεις γονιδιώματος και προσαρμογή :
-Η ανευπλοειδία μπορεί να οδηγήσει σε γονιδιωματικές αναδιατάξεις, όπως μετατοπίσεις, διαγραφές και αναστροφές, μέσω μηχανισμών όπως κύκλοι χρωμοσωμικής θραύσης-σύντηξης-γέφυρας. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι αναδιατάξεις μπορούν να οδηγήσουν στην εξέλιξη νέων δομών χρωμοσωμάτων και γονιδιακών ρυθμίσεων που μπορεί να προσφέρουν προσαρμοστικά πλεονεκτήματα στο ανευπλοειδές στέλεχος ζύμης.
6. ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ :
- Τα ανευπλοειδή κύτταρα ζύμης μπορούν να αντιμετωπίσουν συμβιβασμούς γυμναστικής. Ενώ τα επιπλέον χρωμοσώματα μπορούν να παρέχουν ορισμένα οφέλη, μπορούν επίσης να επιβάλλουν μεταβολικά βάρη ή να μειώσουν την αποτελεσματικότητα των κυτταρικών διεργασιών. Με την πάροδο του χρόνου, η φυσική επιλογή ευνοεί τα ανευπλοειδή στελέχη που μπορούν να επιτύχουν ισορροπία μεταξύ των παροχών και του κόστους που σχετίζονται με τα επιπλέον χρωμοσώματα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ανευπλοειδία μπορεί επίσης να έχει αρνητικές συνέπειες, οδηγώντας σε μειωμένους ρυθμούς ανάπτυξης, μειωμένες αντιδράσεις στρες και αυξημένη ευαισθησία στις περιβαλλοντικές προκλήσεις. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που περιγράφηκαν παραπάνω υπογραμμίζουν την αξιοσημείωτη ανθεκτικότητα και την προσαρμοστικότητα των ζυμών στη διαχείριση και ακόμη και την εκμετάλλευση των γενετικών ανισορροπιών που προκαλούνται από επιπλέον χρωμοσώματα.
