Niektóre organizmy jednokomórkowe, m.in. orzęski (Ciliata), mogą przeprowadzać proces płciowyproces płciowyproces płciowy zwany koniugacjąkoniugacjakoniugacją. W jego wyniku dochodzi do rekombinacji materiału genetycznego, ale nie powstają nowe komórki. Zdolność rekombinacji zwiększa wartość adaptacyjnąwartość adaptacyjnawartość adaptacyjną potomstwa.

RW4lPdiKiGpbY1

Rycina przedstawia orzęski. Mają one różne kształty oraz wielkość. Niektóre przypominają kształtem odwrócone kielichy, inne podziurawione czapki.

Orzęski stanowią dużą, zróżnicowaną grupę pierwotniaków, które charakteryzują się obecnością licznych rzęsek na powierzchni komórki oraz występowaniem dwóch typów jąder, tworzących aparat jądrowy: makronukleusamakronukleusmakronukleusa i mikronukleusamikronukleusmikronukleusa.

Makronukleus zawiera wiele kopii materiału genetycznego orzęska i zawiera informację genetyczną determinującą fenotyp organizmu. Zawarte w nim geny pozwalają na kontrolowanie funkcji życiowych (usuwanie metabolitów, odżywianie). Natomiast diploidalny mikronukleus jest wyciszony transkrypcyjnie, tzn. nie zachodzi w nim proces syntezy RNA na matrycy DNA. Odgrywa on rolę w procesie koniugacji, polegającym na wymianie materiału genetycznego pomiędzy dwoma osobnikami (u których nie wyróżnia się płci).

RmBBfKQSCuSq0

Grafika przedstawia orzęski. Są to eliptyczne, podłużne protisty w których budowie możemy wyróżnić dwie kuliste organelle - większy makronukleus oraz mniejszy mikronukleus.

W procesie koniugacji wyróżnić można kilka etapów. Pierwszy z nich polega na spotkaniu się dwóch osobników, zdolnych do wymiany materiału genetycznego. Osobniki te łączą się ze sobą i częściowo zlewają.

RophraUR47LSO

Ilustracja przedstawia schemat połączenia dwóch orzęsków. Eliptyczne protisty są ze sobą połączone podłużną ścianą. W ich budowie możemy wyróżnić większy, kulisty makronukleus oraz mniejszy, również kulisty mikronukleus.

W kolejnym etapie koniugacji zachodzą zmiany w aparacie jądrowym. U obu orzęsków zanika makronukleus, a mikronukleusy (2n) każdego osobnika dzielą się mejotycznie. W wyniku tych podziałów, u każdego z orzęsków, powstają cztery haploidalnehaploidalny organizmhaploidalne kopie mikronukleusa. Następnie trzy z nich ulegają degeneracji, natomiast jądra pozostałe w każdym osobniku dzielą się mitotycznie. W wyniku mitozy powstają dwa jądra, z których jedno jest stacjonarne a drugie migracyjne. Ponieważ w wyniku mitozy liczba chromosomów nie ulega zmianie oba te jądra są haploidalne (1n). Jądro migracyjne przechodzi przez mostek plazmatyczny do drugiego osobnika i zlewa się z jego jądrem stacjonarnym.

RDS7J8OI06kWY

Ilustracja przedstawia schemat przebiegu koniugacji u orzęska. Pierwszy etap polega na połączeniu dwóch osobników oraz częściowym ich zlaniu. Następnie dochodzi do zaniku makronukleusu u obu osobników oraz podziału mikronukleusów. W jego wyniku w każdym orzęsku tworzą się cztery haploidalne (1n) mikronukleusy. Trzy z nich ulegają degradacji, a pozostałe w każdym osobniku jądra dzielą się mitotycznie. Jedno z powstałych w ten sposób dwóch jąder (migracyjne) przechodzi przez mostek plazmatyczny do drugiego osobnika i zlewa się z jego jądrem stacjonarnym. W wyniku zlania się jądra migrującego z jądrem stacjonarnym w obu koniugujących orzęskach tworzy się diploidalne (2n) jądro, które ulega podziałowi mitotycznemu. Z powstałych w jego wyniku jąder dochodzi do odtworzenia mikronukleusa i makronukleusa.

W każdym koniugującym orzęsku w wyniku zlania się jądra migrującego z jądrem stacjonarnym tworzy się jądro diploidalne (2n). Przechodzi ono następnie podziały mitotyczne prowadzące do odtworzenia mikronukleusa i makronukleusa.

Po skończonym procesie koniugacji, orzęski zwiększają liczbę komórek potomnych w wyniku rozmnażania bezpłciowegorozmnażanie bezpłciowerozmnażania bezpłciowego, przez poprzeczny podział komórki, czego konsekwencją jest powstanie dwóch potomnych orzęsków o identycznym genomie.

Słownik