Парасексуальный процесс
Парасексуальный процесс (от пара... и латинского sexus — пол) — генетический механизм, аналогичный половому процессу, но протекающий без образования специализированных половых клеток и слияния гамет. Он включает несколько этапов:
- Слияние вегетативных (соматических) клеток, содержащих генетически разные ядра, с образованием клетки-гетерокариона.
- Слияние ядер внутри гетерокариона, приводящее к возникновению гетерозиготного диплоидного ядра.
- Последующее митотическое деление этого ядра, в ходе которого могут происходить рекомбинации генетического материала и появляться гаплоидные или диплоидные рекомбинантные клетки.
Способность организмов к такому процессу называется парасексуальностью.
Ключевые механизмы:
- Гаплоидизация — процесс, обнаруженный у аскомицетов, при котором диплоидное ядро постепенно возвращается к гаплоидному состоянию. Это происходит путём последовательной потери по одной хромосоме из каждой пары гомологов в результате нарушений расхождения хромосом во время митоза. Поскольку при гаплоидизации не происходит конъюгации гомологичных хромосом и кроссинговера, все гены одной хромосомы наследуются сцепленно, а гены разных хромосом рекомбинируют независимо. Это свойство используют для картирования генов и определения групп сцепления.
- Митотическая (соматическая) рекомбинация — процесс, свойственный, по-видимому, всем эукариотам. При митотическом кроссинговере происходит обмен участками между сестринскими хроматидами гомологичных хромосом. Это приводит к гомозиготизации генов, расположенных дистальнее (дальше) точки перекрёста относительно центромеры. Данное явление позволяет изучать сцепление генов в пределах одного плеча хромосомы.
Значение и применение:
Парасексуальный процесс широко используется в генетических исследованиях для локализации (картирования) генов, в том числе и у организмов, имеющих нормальный половой процесс. Для некоторых агамных (не имеющих полового размножения) организмов, например, для многих несовершенных грибов, парасексуальный процесс является единственным инструментом для проведения генетического анализа.
Современный контекст
Область применения парасексуального процесса значительно расширилась с развитием методов клеточной и генетической инженерии. Технология слияния протопластов (клеток, лишённых клеточной стенки) позволяет искусственно создавать гибридные клетки между организмами, которые в природе никогда не скрещиваются. Это открывает возможности для получения не только межвидовых, но и межродовых соматических гибридов, что имеет огромное значение для селекции растений, биотехнологии и фундаментальных исследований в области геномики и эволюции.