Mis on polüploidsus?

Polüploidsus on termin, mis kirjeldab rohkem kui kahte kromosoomikomplekti. Paljudel loomadel ja taimedel on loomulikult polüploidsus ja see võib tekkida ka spontaanse mutatsioonina. Polüploidsust ei tohiks segi ajada aneuploidsusega. Aneuploidsuse korral on ühe või mitme kromosoomi lisandid, polüploidsuse korral aga terve kromosoomikomplekti lisakoopia. Inimestel on polüploidne olemine tavaliselt eluga kokkusobimatu; polüploidne loode katkeb sageli spontaanselt või sureb varsti pärast sündi, kui ta jääb tiinuse ajal ellu.

Ühte kromosoomide komplekti nimetatakse haploidseks komplektiks, paari aga diploidseks. Paljud organismid, sealhulgas inimesed, on diploidsed, pärides igalt vanemalt haploidse komplekti. Polüploidsetel organismidel võib potentsiaalselt olla mis tahes arv kromosoome; triploididel on kolm, tetraploididel neli ja nii edasi, mõnes organismis on dokumenteeritud kuni 12 kromosoomikomplekti.

Taimed on eriti altid polüploidsusele, mõnede teadlaste hinnangul võib see tunnus olla kuni 80% õistaimedest. Mitmed komplektid on tingitud ebanormaalsest rakkude jagunemisest, mis näib olevat mõne organismi puhul rohkem probleem kui teistes. Mõned organismid on spetsiifiliselt arenenud nii, et neil on rohkem kui kaks kromosoomikomplekti, sel juhul oleks diploidsus ebanormaalsus.

Huvitavat teavet taimede pärilikkuse kohta saab koguda, uurides kromosoomikomplektide arvu taimedes. Näiteks kohvitaimedel on tavaliselt 11-kordsed kromosoomid, kusjuures erinevates kohvitaimedes on dokumenteeritud 22, 44 ja 66 kromosoomi. See näib viitavat sellele, et nende taimede algsel esivanemal oli 11 kromosoomist koosnev haploidne komplekt. Teised tavalised põllukultuurid, nagu nisu, näitavad samuti polüploidsust, mis viitab sellele, et aretustaimed on põhjustanud mõningaid põhimõttelisi muutusi nende genoomis.

Inimesed võivad viidata polüploidsusele kui kogu genoomi dubleerimisele, rõhutades, et see hõlmab genoomi tervet lisakoopiat. Kõik genoomi koopiad võivad geenide ekspressiooni osas üksteise vastu mängida, mis on üks põhjusi, miks mõned taimeliigid on nii mitmekesised ja miks sama liigi kultivarid võivad nii palju erineda, hoolimata sellest, et nad kõik on sama liiki. Näiteks õunad on erineva kuju, suuruse ja maitsega, alates väikestest kibedatest viljadest kuni suurte ja magusate puuviljadeni. Mitte juhuslikult näitavad õunad polüploidsust.