Heterokaryon - Heterokaryon
Un eterocarione è una cellula multinucleata che contiene nuclei geneticamente diversi . Eterocariosi ed eterocariosi sono termini derivati. Questo è un tipo speciale di sincizio . Ciò può avvenire naturalmente, come nel micelio dei funghi durante la riproduzione sessuale, o artificialmente come formato dalla fusione sperimentale di due cellule geneticamente diverse, come ad esempio nella tecnologia degli ibridomi .
Etimologia
Heterokaryon deriva dal greco neoclassico hetero , che significa diverso , e karyon , che significa kernel o in questo caso nucleo . Il termine è stato coniato nel 1965, indipendentemente da B. Ephrussi e M. Weiss, da H. Harris e JF Watkins, e da Y. Okada e F. Murayama.
Evento
Gli eterocarioni si trovano nel ciclo vitale dei lieviti, ad esempio il Saccharomyces cerevisiae , un organismo modello genetico. Lo stadio eterocarione è prodotto dalla fusione di due cellule aploidi. Questo eterocarione transitorio può produrre ulteriori gemme aploidi, oppure i nuclei cellulari possono fondersi e produrre una cellula diploide, che può quindi subire la mitosi.
Protozoi ciliati
Il termine è stato usato per la prima volta per i protozoi ciliati come Tetrahymena . Questo ha due tipi di nuclei cellulari, un grande macronucleo somatico e un piccolo micronucleo germinale . Entrambi esistono contemporaneamente in una singola cellula e svolgono funzioni diverse con proprietà citologiche e biochimiche distinte .
Veri funghi
Molti funghi (in particolare i funghi micorrizici arbuscolari ) mostrano eterocariosi. I nuclei aploidi all'interno di un micelio possono differire l'uno dall'altro non solo per l'accumulo di mutazioni , ma per la fusione non sessuale di ife fungine geneticamente distinte , sebbene nei funghi esista un sistema di riconoscimento di sé / non-sé e di solito previene le fusioni con il non-sé .
L'eterocariosi è comune anche durante l'accoppiamento, come in Dikarya ( Ascomiceti e Basidiomiceti ). L'accoppiamento richiede l'incontro di due nuclei aploidi di tipi di accoppiamento compatibili. Questi nuclei non si fondono immediatamente e rimangono aploidi in uno stato n + n fino alla comparsa della meiosi: questo fenomeno è chiamato cariogamia ritardata. L'eterocariosi può portare a individui che hanno nuclei diversi in parti diverse del loro micelio, sebbene negli ascomiceti, in particolare nella " Neurospora ", i nuclei abbiano dimostrato di fluire e mescolarsi in tutto il micelio. Negli eterocarioni, la nozione stessa di individuo diventa vaga poiché la regola di "un genoma = un individuo" non si applica più. L'eterogeneità genetica all'interno di un individuo è infatti solitamente considerata dannosa, poiché possono essere selezionate varianti egoistiche che interrompono l'integrità del livello individuale.
Stampi melmosi
L'eterocariosi è più comune nei funghi, ma si verifica anche nelle muffe melmose . Ciò accade perché i nuclei nella forma "plasmodium" sono il prodotto di molte fusioni a coppie tra individui aploidi ameboidi . Quando i nuclei geneticamente divergenti si uniscono nella forma del plasmodio, è stato dimostrato che gli imbroglioni emergono. Tuttavia, l'omogeneità genetica tra la fusione degli ameboidi serve a mantenere il plasmodio multicellulare.
Eterocarione artificiale
Un esempio medico è un eterocarione composto da nuclei della sindrome di Hurler e della sindrome di Hunter . Entrambe queste malattie provocano problemi nel metabolismo dei mucopolisaccaridi. Tuttavia, un eterocarione di nuclei di entrambe queste malattie mostra il normale metabolismo dei mucopolisaccaridi, dimostrando che le due sindromi influenzano proteine diverse e quindi possono correggersi a vicenda nell'eterocarione.