Belangrijk verschil - Homothallische versus heterothallische schimmels
Seksuele voortplanting is een type voortplanting dat vaak voorkomt bij schimmels. Het wordt beschouwd als het meest efficiënte mechanisme om genetische variabiliteit binnen schimmelpopulaties te behouden. Seksuele reproductie van schimmels gebeurt op twee manieren, afhankelijk van het type schimmel. Er zijn twee hoofdtypen schimmels, homothallische schimmels en heterothallische schimmels. Homothallische schimmels vertrouwen op zelfbevruchting, terwijl heterothallische schimmels uitkruisen. Het belangrijkste verschil tussen homothallische schimmels en heterothallische schimmels is dat homothallische schimmels beide soorten parende kernen produceren om een zygote te vormen van dezelfde thallus, terwijl heterothallische schimmels slechts één type parende kernen produceren en twee verschillende individuen nodig hebben om een zygote te vormen. Seksuele reproductie in heterothallische schimmels vindt plaats tussen genetisch verschillende en compatibele mycelia. Seksuele reproductie van homothallische schimmels vindt plaats tussen twee mannelijke en vrouwelijke voortplantingsstructuren die zijn ontwikkeld uit dezelfde thallus.
Wat zijn homothallische schimmels?
Seksuele voortplanting vergroot de genetische variatie en vermindert de expressie van schadelijke recessieve mutaties in het nageslacht. Schimmels zoals eukaryote organismen zijn vaak afhankelijk van de seksuele reproductie om hun genetische variabiliteit en gewenste fenotypes te behouden. Seksuele reproductie van schimmels vindt plaats in twee soorten schimmels, homothallische en heterothallische schimmels. Homothallische schimmels bezitten zowel mannelijke als vrouwelijke kernen die zijn afgeleid van dezelfde thallus voor seksuele reproductie. Ze hebben geen partner nodig voor seksuele voortplanting. Dit is een vorm van zelfbevruchting of zelfbestuiving. De tegenovergestelde seksuele functies worden uitgevoerd door twee verschillende cellen die zijn afgeleid van hetzelfde mycelium. Twee parende kernen worden geproduceerd uit het enkele individu en ze versmelten tot een zygote.
Homothallische schimmels zijn succesvol dan heterothallische schimmels wanneer de omgevingsomstandigheden zwaar zijn voor een succesvolle seksuele voortplanting. Homothallische schimmels zijn niet afhankelijk van een andere paringspartner om hun seksuele voortplanting te voltooien. De meeste korstmosvormende schimmels zijn homothallisch en planten zich voort door zelfbevruchting. Homothallisme is een veel voorkomende aandoening bij schimmels, hoewel het verminderde genetische variabiliteit binnen populaties veroorzaakt. Neurospora galapagoensis is een soort homothallische schimmelsoort.
Wat zijn heterothallische schimmels?
Heterothallische schimmels zijn de schimmelstammen die één type paringstype hebben. Ze zijn unisexueel van aard. Seksuele reproductie van heterothallische schimmels vindt plaats tussen twee verschillende compatibele mycelia. Beide parende partners dragen kernen bij voor de vorming van zygote. Identificatie van de paringspartners is een complex proces en gebeurt via paringstype-specifieke peptideferomonen en receptoren. De herkenning tussen compatibele paringstypen is essentieel voor een succesvolle seksuele reproductie van heterothallische schimmels. Deze twee paringstypen zijn vergelijkbaar in morfologie en verschillen genetisch en fysiologisch.
Omdat heterothallische schimmels afhankelijk zijn van uitkruising, is de genetische variatie binnen de populaties groot. Sommige heterothallische schimmels vertonen ook homothallisme onder specifieke omgevingsomstandigheden. Homothalisme - heterothallisme-overgang wordt gevonden in veel schimmelsoorten onder verschillende omgevingsomstandigheden.
Neurospora crassa wordt beschouwd als de meest geanalyseerde heterothallische schimmelsoort.
Figuur 01: Levenscyclus van Neurospora Crassa
Wat is het verschil tussen homothallische en heterothallische schimmels?
Homothallic versus heterothallische schimmels |
|
| Homothallic-schimmels zijn de schimmelstammen die in staat zijn om zowel mannelijke als vrouwelijke paringstypes voor seksuele reproductie te produceren uit dezelfde thallus. | Heterothallische schimmels zijn de schimmelstammen die slechts één type paringstype hebben en afhankelijk zijn van een compatibele paringspartner voor seksuele voortplanting. |
| Seksualiteit | |
| Mycelium van de homothallische schimmels is biseksueel. | Mycelium van de heterothallische schimmels is eenslachtig. |
| Type seksuele reproductie | |
| Homothallic schimmels voeren zelfbevruchting uit. | Heterothallische schimmels voeren uitkruising uit. |
| Genetische variatie | |
| Homothallic schimmel seksuele voortplanting vermindert genetische variatie. | Heterothallische seksuele voortplanting van schimmels verhoogt de genetische variatie. |
| Vereiste voor een parende partner | |
| Homothallische schimmels zijn niet afhankelijk van een paringspartner van een andere thallus. | Heterothallische schimmels hebben een andere maar compatibele paringspartner nodig. |
| Pingpartner | |
| Homothallic paringstypes zijn genetisch min of meer vergelijkbaar. | Heterothallische paringstypes zijn genetisch verschillend. |
| Voorbeelden | |
| Voorbeelden van homothallische schimmels zijn onder meer Aspergillus nidulans, Neurospora galapagoensis, enz. | Voorbeelden van heterothallische schimmels zijn Neurospora Crassa, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, enz. |
Samenvatting – Homothallische versus heterothallische schimmels
Seksuele reproductie is een essentieel mechanisme in de eukaryote evolutie om de genetische diversiteit te vergroten en schadelijke mutaties te elimineren. Schimmels tonen twee geëvolueerde paradigmatische seksuele systemen genaamd homothallisme en heterothallisme. Homothallische schimmels planten zich seksueel voort door zelfbevruchting. Deze schimmels zijn in staat om uit hetzelfde mycelium beide soorten voortplantingsstructuren of paringsvormen te produceren. Ze zijn niet afhankelijk van een andere parende thallus voor seksuele voortplanting. Twee soorten kernen worden geproduceerd uit het enkele mycelium in homothallische schimmels om een zygote te produceren. Dit is het tegenovergestelde bij heterothallische schimmels. Twee verschillende parende thali dragen kernen bij om een zygote te vormen. Heterothallische schimmels zijn eenslachtig en produceren slechts één type parende gameten of structuren. Ze planten zich voort door uitkruising, wat de genetische variabiliteit in nageslachtschimmels verhoogt. Dit is het verschil tussen homothallische en heterothallische schimmels. Homothallisme en heterothallisme bestaan naast elkaar in sommige schimmelstammen en de overgang tussen homothallisme en heterothallisme komt ook veel voor in veel schimmelstammen.
Download PDF-versie van homothallische en heterothallische schimmels
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienotities. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen homothallische en heterothallische schimmels.
