Наблюдали ли мы когда-нибудь плодовитое потомство с другим числом хромосом, чем у родителей?

Шимпанзе предположительно являются ближайшими родственниками человека с точки зрения ДНК, они оба диплоидны и оба подвергаются мейозу. Однако у шимпанзе 24 пары хромосом, а у человека — 23.

Наблюдали ли мы когда-нибудь ситуацию, когда потомство мейоза имеет другое число пар хромосом, чем родители, потомство выжило, и потомство не было бесплодным? Как эволюция объясняет изменение количества пар хромосом?

Добро пожаловать на сайт! Это хороший вопрос, и хотя у меня сейчас нет времени, чтобы написать полный ответ, на самом деле здесь есть хорошее объяснение этого, которое может оказаться полезным: scienceblogs.com/pharyngula/2008/04/21/…
Возможно, это дубликат biology.stackexchange.com/questions/16533/… или biology.stackexchange.com/questions/16625/… , но принятый ответ для последнего в основном представляет собой отредактированную версию сообщения в блоге, на которое я ссылался выше.
Вчера я посетил семинар Майка Баркера ( eeb.arizona.edu/people/dr-michael-barker ) по этому вопросу; в основном он изучает растительные системы, но также изучает и другие группы (например, насекомых).
Спасибо. Я рассмотрю статьи, которые вы публикуете, которые я еще не читал. Я знаком с аберрантной эуплоидией и удвоением хромосом. Я пытаюсь понять, мы только что предположили это или это наблюдалось. В литературе, которую я читал в NCBI, говорится, что ни одно потомство с другим числом пар хромосом никогда не выживает. Не ошибка переноса полиплоидии, а случай, когда у родителя было 24 пары хромосом, а у ребенка 23 пары хромосом.
В заголовке вы просите «разное количество хромосом», а в последнем абзаце говорится о «разном количестве пар хромосом ». Не могли бы вы уточнить, что является фактическим вопросом?
На самом деле в селекции растений довольно распространено (Google находит около 460 тыс. запросов о «дупликации хромосом в селекции растений»), когда пытаются вызвать удвоение/утроение хромосом с помощью таких веществ, как колхицин, который обычно (по крайней мере, в моем понимании: я не эксперт) производит более сильные растения, более крупные цветы и т. д.

Ответы (3)

[..] наблюдали ли мы когда-нибудь ситуацию, когда потомство мейоза имеет другое число пар хромосом, чем родители, потомство выжило, и потомство не было бесплодным?

Да!

Хотя это может показаться мелочью, трудность состоит в том, чтобы понять, что именно вы подразумеваете под наблюдением. Хромосомные аномалии, дупликация генов, хромосомная дупликация, робертсоновские транслокации, дупликация всего генома не очень распространены, но достаточно распространены, чтобы их можно было наблюдать неоднократно. Мы видим, как они происходят снова и снова в разных линиях, мы даже можем исследовать, как окружающая среда влияет на такие хромосомные аномалии ( Меркатц и др., 1984 ). Итак, ниже я цитирую несколько статей, которые я более или менее случайно выбрал среди прилично большого объема работ по этому вопросу.

Хромосомные перестройки иногда участвуют в видообразовании ( Riseberg 2001 ).

Существует множество генетических заболеваний у людей, связанных с такой хромосомной дупликацией (например, синдром Дауна), и мутации de novo для этих мутаций, хотя и редки, но не настолько редки, чтобы мы могли наблюдать их только в геологической шкале времени ( Veltman and Brunner, 2012). )

По этому вопросу так много статей, что я даже не знаю, что цитировать. Конечно, есть обзоры, которые могут вас заинтересовать (например, Zhang 2003 ). Я пытался найти видео, показывающее мейоз, ведущий к удвоению хромосом, но, к сожалению, не нашел.

Механизмы этих мутаций, приводящих к хромосомным перестройкам, достаточно хорошо изучены. Вероятно, вам следует начать с википедии > дупликация гена # Механизмы дупликации для вступления.

Поскольку вы говорите о разнице между числом хромосом у шимпанзе и человека, вы можете взглянуть на пост. С точки зрения эволюции, почему у людей 46 хромосом, где объясняется (с большим количеством цитат), как произошло изменение в число хромосом произошло в нашей родословной.

Я много читал об идее эволюции.

Я не хочу показаться педантичным, но, учитывая, что словарь, который вы используете ( change in kind, concepts of transfer errors, concept of gradual change), действительно предполагает, что все, что вы читаете, взято из креационистской пропаганды, а не из литературы по эволюции. Действительно, никто не использует эти термины в исследовании. Эти термины в основном используются как подставные лица креационистской пропаганды.

Есть много бесплатных вводных курсов по эволюционной биологии. Возможно, вы захотите взглянуть на « Понимание эволюции » Калифорнийского университета в Беркли.

Это не отвечает на вопрос.
@Уилл Почему бы и нет? Не могли бы вы оставить комментарий о том, чего, по вашему мнению, не хватает?
@Marzipanherz: я искал «да» или «нет» с примерами.
Весь текст представляет собой серию примеров, и первый абзац дает понять, что это «да». Но чтобы подчеркнуть это, я напишу большое «да» сразу после того, как процитирую вопрос.

Синдром Дауна является примером плодовитого потомства с другим числом хромосом, чем у родителей. У людей с синдромом Дауна есть дополнительная копия хромосомы 21, и поэтому у них 47 хромосом вместо нормальных 46. Фертильность у людей с синдромом Дауна ниже, но они не всегда бесплодны. Википедия дает рождаемость для женщин на уровне 50%. Некоторые из детей этих женщин также имеют синдром Дауна.

Другой пример — синдром Тернера . У больных женщин отсутствует Х-хромосома, поэтому у них 45 хромосом. Фертильность у этих женщин ниже, но некоторые из них могут забеременеть и родить детей.
Бернар В. и др. Спонтанная фертильность и исходы беременности среди 480 женщин с синдромом Тернера. Хум Репрод. 2016 апр; 31 (4): 782-8.

Может случиться так, что некоторые из этих людей, которые имеют разные числа хромосом в отобранных клеточных популяциях (обычно крови), но все еще фертильны, на самом деле [мозаики]( https://en.wikipedia.org/wiki/Mosaic_(genetics) . Эти люди имеют разные популяции клеток, включающих их. Возможно, мутация, приводящая к трисомии или моносомии, произошла в одной клетке после того, как эмбрион уже состоял из нескольких клеток. Клетки из этой линии будут демонстрировать фенотип, связанный с мутацией, но если зародышевые клетки произошли от клетки, у которых не было этой мутации, были бы нормальными и, таким образом, ассоциировались бы с нормальной фертильностью.

Это отвечает только на вопрос о различном числе хромосом, но не о различном числе пар хромосом .

Это особенно хорошо известно растениям : полиплоидия (двойные наборы хромосом) широко распространена среди растений и часто используется людьми для увеличения урожайности плодов. Клубника, например, имеет от 14 до 56 хромосом и сохраняет перекрестную фертильность. У растений они все еще могут иметь перекрестную фертильность, однако у животных этого никогда не наблюдалось, и считается, что все известные полиплоидные животные являются результатом того, что несколько особей имеют одну и ту же дупликацию.

Осетровые демонстрируют различную степень анеуплоидии (разные числа не из-за дупликации), и это было изучено путем скрещивания осетровых с разным числом хромосом, многие из потомства плодовиты .

Слияние хромосом наблюдается у лошадей, коров, овец, лабораторных мышей и дрозофил, причем у них разная степень плодовитости. В основном животные, гены которых мы уделяем очень пристальное внимание, показали это, а это означает, что это должно быть относительно обычным явлением. Университет Индианы предоставляет более полный список .

Насекомые , многие насекомые гаплодиплоидны, что означает, что самцы и самки имеют совершенно разное количество хромосом.

Индийские мунтжаки (см. рисунок) на самом деле имеют разное количество хромосом у самцов и самок, 7 и 6 соответственно. они разделяют эту черту с валлаби и ехидной.

введите описание изображения здесь

было показано, что скрещивание алого ары с разным числом хромосом для повторного введения генетического разнообразия оказалось успешным .

Однако синяя бабочка является победителем всех времен, поскольку количество хромосом сильно варьируется, не меньше полиплоидии. У них так много хромосом 448-452, что потеря или слияние некоторых мало на что влияет.

Существует человек с 44 хромосомами , который кажется нормальным, это число связано с слиянием хромосом, поскольку он не размножался, мы не знаем о его плодовитости. Как уже упоминалось, люди могут иметь разное количество хромосом, и хотя большинство из них являются смертельными, некоторые из них не являются таковыми, а те, у кого они есть, могут оставаться фертильными . изменения в хромосомах, в частности, кажутся наиболее переносимыми с биологической точки зрения.