Articulo de referencia

Heterokaryon

Heterokaryon in fungal mitosis In biology, a heterokaryon is a multinucleate cell that contains genetically different nuclei . This is a special type of syncytium . This can occ...

Heterokaryon in fungal mitosis

In biology, a heterokaryon is a multinucleatecell that contains genetically different nuclei. This is a special type of syncytium. This can occur naturally, such as in the mycelium of fungi during sexual reproduction, or artificially as formed by the experimental fusion of two genetically different cells, as e.g., in hybridoma technology.

Etymology

The term heterokaryosis for the property of having genetically unlike nuclei is borrowed from the German Heterokaryosis, which was coined by the German botanist Hans Burgeff in a 1912 paper about his work on the fungus Phycomyces nitens.[1] It is based on Greekhetero, meaning "different," and karyon, meaning "kernel" or in this case "nucleus.".[2]

Occurrence

Heterokaryons are found in the life cycle of yeasts, for example Saccharomyces cerevisiae, a genetic model organism. The heterokaryon stage is produced from the fusion of two haploid cells. This transient heterokaryon can produce further haploid buds, or cell nuclei can fuse and produce a diploid cell, which can then undergo mitosis.

Ciliate protozoans

The term was first used for ciliateprotozoans such as Tetrahymena. This has two types of cell nuclei, a large, somaticmacronucleus and a small, germlinemicronucleus. Both exist in a single cell at the same time and carry out different functions with distinct cytological and biochemical properties.

True fungi

Many fungi (notably the arbuscular mycorrhizal fungi) exhibit heterokaryosis. The haploid nuclei within a mycelium may differ from one another not merely by accumulating mutations, but by the non-sexual fusion of genetically distinct fungal hyphae, although a self / non-self recognition system exists in Fungi and usually prevents fusions with non-self.[3][1]

La heterocariosis también es común durante el apareamiento, como en Dikarya ( Ascomycota y Basidiomycota ). El apareamiento requiere el encuentro de dos núcleos haploides de tipos de apareamiento compatibles. Estos núcleos no se fusionan inmediatamente y permanecen haploides en un estado n+n hasta el inicio mismo de la meiosis: este fenómeno se denomina cariogamia retardada. La heterocariosis puede dar lugar a individuos que tienen diferentes núcleos en distintas partes de su micelio, aunque en los ascomicetos, particularmente en " Neurospora ", se ha demostrado que los núcleos fluyen y se mezclan por todo el micelio. [ 4 ] En los heterocariontes, la noción de individuo en sí misma se vuelve vaga ya que la regla de "un genoma = un individuo" ya no se aplica. [ 5 ] La heterogeneidad genética dentro de un individuo generalmente se considera perjudicial, ya que las variantes egoístas pueden ser seleccionadas y perturbar la integridad a nivel individual. [ 6 ]

Mohos mucilaginosos

La heterocariosis es más común en hongos, pero también ocurre en mohos mucilaginosos . Esto sucede porque los núcleos en la forma de "plasmodio" son producto de numerosas fusiones por pares entre individuos haploides ameboides . Se ha demostrado que cuando núcleos genéticamente divergentes se unen en la forma de plasmodio, surgen individuos que se aprovechan de la heterocariosis. Sin embargo, la homogeneidad genética entre los ameboides que se fusionan contribuye a mantener el plasmodio multicelular. [ 7 ]

heterocarionte artificial

Un ejemplo médico es un heterocarión compuesto por núcleos de pacientes con síndrome de Hurler y síndrome de Hunter . Ambas enfermedades provocan problemas en el metabolismo de los mucopolisacáridos. Sin embargo, un heterocarión formado por núcleos de ambos síndromes presenta un metabolismo normal de los mucopolisacáridos, lo que demuestra que ambos síndromes afectan a proteínas diferentes y, por lo tanto, pueden corregirse mutuamente en el heterocarión.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Strom, Noah B.; Bushley, Kathryn E. (2016). "Dos genomas son mejor que uno: Historia, genética y aplicaciones biotecnológicas de los heterocariontes fúngicos" . Fungal Biology and Biotechnology . 3 : 4. doi : 10.1186/s40694-016-0022-x . ISSN 2054-3085 . PMC 5611628. PMID 28955463 .   
  2. "heterocarionte" . Merriam-Webster . Consultado el 14 de febrero de 2025 .
  3. Glass, NL y I. Kaneko. 2003. Atracción fatal: reconocimiento de lo ajeno e incompatibilidad heterocariótica en hongos filamentosos. Eukaryotic Cell , 2:1-8
  4. Roper, M., C. Ellison, JW Taylor y NL Glass. 2011. Dinámica nuclear y genómica en hongos ascomicetos multinucleados. Current Biology 21:R786-R793
  5. King RC, Stansfield WD y Mulligan PK 2006. Diccionario de genética . 7.ª ed., Oxford. pág. 204
  6. Maynard-Smith, J. y E. Szathmary. 1995. Las principales transiciones en la evolución. Oxford University Press
  7. Kuzdzal-Fick, JJ, SA Fox, JE Strassmann y DC Queller. 2011. El alto grado de parentesco es necesario y suficiente para mantener la multicelularidad en Dictyostelium. Science 334:1548-1551
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