Unterschied zwischen Aneuploidie und Polyploidie

Hauptunterschied - Aneuploidie und Polyploidie

Aneuploidie und Polyploidie beschreiben die Änderungen in der Anzahl der Chromosomen und der Chromosomensätze einer Zelle. Eine unterschiedliche Anzahl von Chromosomen wird von verschiedenen Spezies getragen. Aneuploidie ist das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Chromosomen, deren Chromosomenabnormalitäten in der Zelle auftreten. Polyploidie ist die Erfassung eines oder mehrerer Chromosomensätze zusätzlich durch normale diploide Zellen. Das Hauptunterschied zwischen Aneuploidie und Polyploidie ist das Aneuploidie ist die numerische Änderung in den üblichen Chromosomen der Zelle und Polyploidie ist die numerische Änderung in den üblichen Chromosomensätzen einer Zelle.

Dieser Artikel betrachtet,

1. Was ist Aneuploidie?
      - Definition, Merkmale, Störungen
2. Was ist Polyploidie?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Aneuploidie und Polyploidie?

Was ist Aneuploidie?

Das Vorhandensein einer abnormalen Anzahl von Chromosomen in einer Zelle wird als Aneuploidie bezeichnet. Dies schließt das Vorhandensein von zusätzlichen Chromosomen oder das Fehlen der üblichen Anzahl von Chromosomen ein. Aneuploidie verursacht genetische Störungen, einschließlich Geburtsfehler beim Menschen. Es kann auch Krebserkrankungen verursachen. Bei der Produktion von Gameten führt eine unsachgemäße Trennung der Chromosomen zwischen den Zellen zu einer Aneuploidie. Genetische Störungen, die sich aus der Aneuploidie ergeben, können in zwei Bereiche unterteilt werden: autosomale Störungen und Geschlechtschromosomenstörungen. 

Die menschliche Zelle enthält 46 Chromosomen - 22 homologe Paare und 2 Geschlechtschromosomen. Während der Meiose werden homologe Paare nacheinander in jede Zelle getrennt. Die beiden Geschlechtschromosomen sind auch in zwei Tochterzellen getrennt. Einige Paare bleiben jedoch nicht getrennt und befinden sich in einem Gameten. Der resultierende Gamet enthält dabei zusätzliches Chromosom, während dem anderen ein Chromosom fehlt. Unter bestimmten Bedingungen können diese abnormalen Chromosomenzahlen toleriert werden. Aber manche können tödlich sein (Fehlgeburt).

Aneuploidie kann unter verschiedenen Terminologien wie Nullisomie, Monosomie, Disomie, Trisomie und Tetrasomie beschrieben werden. Nullisomie ist ein fehlendes Paar homologer Chromosomen. Monosomie ist das Fehlen eines Chromosoms in einem diploiden Kern. Disomy ist das Vorhandensein der zwei Kopien eines Chromosoms, das der normale Zustand menschlicher Körperzellen ist. Trisomie ist das Vorhandensein von drei Kopien eines Chromosoms. Tetrasomie / Pentasomie ist eine seltene Erkrankung bei Autosomen, bei denen vier oder fünf Kopien von Chromosomen vorliegen. Chromosomenstörungen beim Menschen sind in beschrieben Tabelle 1.   

Tabelle 1: Chromosomenstörungen

Name: Anzahl der Chromosomen	Chromosomenstörungen
Nullisomie: 2n-2	Tödlicher Zustand beim Menschen
Monosomie: 2n-1	Chromosomale Störung des Geschlechts - Turner-Syndrom (45 + X)
Disomie: n + 1	Disomy verursacht Aneuploidie in triploiden oder tetraploiden Organismen.
Trisomie: 2n + 1	Autosomale Erkrankungen - Trisomie 16 (Fehlgeburt beim Fetus), Trisomie 21 - Down-Syndrom, Trisomie 18 - Edwards-Syndrom, Trisomie 13 - Patau-Syndrom. Chromosomenstörungen des Geschlechts - 47 + XXX, Klinefelter-Syndrom (47 + XXY) und 47 + XYY
Tetrasomie / Pentasomie: 2n + 2 oder 2n + 3	Sexuelle Chromosomenstörungen - XXXX, XXYY, XXXXX, XXXXY und XYYYY

Das Down-Syndrom ist die häufigste Art von Chromosomenstörungen bei lebenden Menschen. Das Erscheinungsbild des Chromosoms im Karyotyp des Down-Syndroms ist in gezeigt Abbildung 1. Das Syndrom besteht aus drei Kopien von Chromosom 21. 

Abbildung 1: Down-Syndrom-Karyotyp

Somatischer Mosaikismus für Chromosom 21 kann in Neuronen des Gehirns aufgrund von Defekten neuronaler Vorläuferzellen in der Zellteilung auftreten. Somatischer Mosaikismus tritt auch bei allen virtuellen Krebsarten auf, wie bei der chronischen lymphatischen Leukämie (CLL) bei der Trisomie 12 und der akuten myeloischen Leukämie (AML) bei der Trisomie 8. Eine Aneuploidie kann durch Karyotypisierung nachgewiesen werden.

Was ist Polyploidie?

Das Bestehen aus mehr als zwei homologen Chromosomensätzen in einer Zelle wird als Polyploidie bezeichnet. Der Mensch ist ein diploider Organismus und besteht aus zwei homologen Chromosomensätzen. Bei Farnen und Blütenpflanzen wird jedoch häufig Polyploidie beobachtet. Epulopiscium Fishelsoni wie große Bakterien, die mehr als zwei Chromosomensätze in ihrem Zytoplasma enthalten. Endoplolyploidie ist die Polyploidie in den Muskelzellen, der Leber und im Knochenmark von diploiden Menschen.

Polyploidie kann aufgrund von Abnormalitäten in der Zellteilung sowohl während der Mitose als auch in der Metaphase I bei der Meiose auftreten. Es ist selten beim Menschen, außer in differenzierten Geweben. Triploidie, bezeichnet als 69, XXX, und Tetraploidie, bezeichnet als 92, XXXX, treten beim Menschen auf. Triploidie kann entweder Digynie oder Diandrie sein. Digynie entsteht durch zwei haploide Sets von Mutter. Diandrie entsteht durch zwei haploide Sets vom Vater. Meistens endet die Polyploidie beim Menschen mit einer Fehlgeburt.

Die Behandlung der Samen mit einer Chemikalie namens Colchicin induziert Polyploidie in Kulturpflanzen. Die Polyploidie von Kulturpflanzen kann entweder zur Überwindung der Sterilität von Hybridarten oder in einigen Fällen zur Erzielung steriler Früchte verwendet werden. Beispiele für Kulturen für die Polyploidie sind in enthalten Tabelle 2.  

Tabelle 2: Beispiele für die Polyploidiekulturen

Polyploidie	Beispiele
Triploid	Wassermelone, Apfel, Zitrusfrüchte, Bananen, Ingwer
Tetraploide	Erdnuss, Tobaco, Durum, Baumwolle, Canola, Kinnow
Hexaploid	Brotweizen, Hafer, Kiwis, Chrysantheme
Octaploid	Zuckerrohr, Erdbeere, Stiefmütterchen, Dahlie
Dodekaploide	Einige Hybriden von Zucker Canne

Terminologie

Autopolyploidie

Polyploidie, die von den Chromosomen einer einzelnen Spezies stammt, wird als Autopolyploidie bezeichnet. Es tritt aufgrund der Verdoppelung des natürlichen Genoms auf. ZB: Kartoffel, Banane, Apfel

Allopolyploidie

Polyploidie von verschiedenen Arten abgeleitet. Bsp .: Triticale (6n) wird von Weizen (4n) und Roggen (2n), Kohl, abgeleitet

Paläopolyploidie

Ursprüngliche Genomverdopplungen durch Mutationen und Gentranslokationen. Bsp: Bäckerhefe, Reis

Abbildung 2: Die Korrelation zwischen Chromosomensätzen

Unterschied zwischen Aneuploidie und Polyploidie

Definition

Aneuploidie: Aneuploidie ist das Vorhandensein einer abnormalen Anzahl von Chromosomen.

Polyploidie: Polyploidie ist das Vorhandensein von mehr als zwei homologen Chromosomensätzen.

Vorkommen bei Menschen

Aneuploidie: Es ist häufiger bei Menschen.

Polyploidie: Es ist selten beim Menschen.

Typen

Aneuploidie: Nullisomie, Monosomie, Disomie, Trisomie und Tetrasomie.

Polyploidie: Triploid, Tetraploide, Hexaploide, Octaploide, Dodekaploide usw.

Einfluss auf den Menschen

Aneuploidie: Es verursacht chromosomale Störungen. Einige Störungen sind tödlich.

Polyploidie: Triploide und tetraploide Situationen sind tödlich.

Menschliche somatische Zellen

Aneuploidie: Chronische lymphatische Leukämie (CLL) bei Trisomie 12, Akute myeloische Leukämie (AML) bei Trisomie 8, Somatischer Mosaik für Chromosom 21 in Neuronenzellen im Gehirn.

Polyploidie: Differenzierte Zellen wie Leber, Muskel und Knochenmark.

Fazit

Aneuploidie wird in Chromosomenzahlen beschrieben. Es verursacht Abnormalitäten in den Chromosomen des Menschen. Einige von ihnen sind erträglich, während die anderen bei einer Fehlgeburt enden. Polyploidie ist die abnormale Anzahl von Chromosomensätzen. Triploid und Tetraploide sind die möglichen Situationen beim Menschen. Aber beide enden mit einer Fehlgeburt. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Aneuploidie und Polyploidie in der abnormalen Anzahl von Chromosomen und den Chromosomensätzen.

Referenz:
1. "Aneuploidie". Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2016. Abgerufen am 21. Februar 2017
2. Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT et al. "Aneuploidie", eine Einführung in die Genanalyse. 7. Ausgabe. New York: W. H. Freeman, 2000. NCBI Bookshelf. Abgerufen am 21. Februar 2017
3. O'Connor, C. "Chromosomenanomalien: Aneuploidien". Lernen Sie bei Scitable, Nature Education, 2008, 1 (1): 172. Abgerufen am 21. Februar 2017
4. "Polyploid". Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2017. Abgerufen am 21. Februar 2017
5. Woodhouse, M., Burkart-Waco, D. und Comai, L. "Polyploidy". Lernen Sie bei Scitable, Nature Education, 2009, 2 (1): 1. Abgerufen am 21. Februar 2017
6. "Polyploidie". NEUE WELT ENCYCLOPEDIA, 2008. Zugriff am 21. Februar 2017

Bildhöflichkeit:
1. "Down-Syndrom-Karyotyp" mit freundlicher Genehmigung: Nationales Humangenomforschungsinstitut - Humangenomprojekt (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Haploid, Diploid, Triploid, tetraploid.svg". Von: Von Haploid_vs_diploid.svg: Ehambergderivative Arbeit: Ehamberg (Diskussion) - Haploid_vs_diploid.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia