Διαφορά μεταξύ Πρωτοπλάστου και Ετεροκαρύων

Κύρια διαφορά – Πρωτοπλάστης εναντίον Ετεροκαρύων

Ο πρωτοπλάστης και το ετεροκάρυον είναι δύο τύποι κυττάρων που χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή γενετικά ποικίλων κυττάρων. Η κύρια διαφορά μεταξύ πρωτοπλάστη και ετεροκαρυονίου είναι ότι ο πρωτοπλάστης είναι ένα φυτό, ένα μυκητιακό ή gram θετικό βακτηριακό κύτταρο του οποίου το κυτταρικό τοίχωμα έχει αφαιρεθεί, ενώ το ετεροκάρυον είναι ένα πολυπύρηνο κύτταρο, που περιέχει γενετικά διαφορετικούς πυρήνες του ίδιου είδους. Ο πρωτοπλάστης μπορεί να ανακτηθεί με ενζυμικές ή μηχανικές μεθόδους. Οι πρωτοπλάστες χρησιμοποιούνται ευρέως στη μοριακή βιολογία για την παραγωγή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών με τη μεταφορά ξένου DNA. Τα ετεροκαρυόνια παράγονται γενικά κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή μυκήτων. Στην τεχνολογία υβριδωμάτων, τα ετεροκαρυόνια παράγονται με τη σύντηξη δύο γενετικά διαφορετικών κυττάρων.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Protoplast
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Χρήσεις
2. Τι είναι το Ετεροκάρυον
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Χρήσεις
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Πρωτοπλάστου και Ετεροκαρυόνυ
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Πρωτοπλάστου και Ετεροκαρύων
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αναστόμωση, Μετασχηματισμός DNA, Ετεροκαρυόνια, Τεχνολογία Υβριδώματος, Ύφα, Μυκήλιο, Πλασμόλυση, Θετικός Αυτοτροπισμός, Πρωτοπλάστης, Συγκύτιο

Τι είναι το Protoplast

Ο πρωτοπλάστης μπορεί να είναι φυτικό, μυκητιακό ή gram θετικό βακτηριακό κύτταρο του οποίου το κυτταρικό τοίχωμα έχει αφαιρεθεί πλήρως με ενζυματική ή μηχανική μέθοδο. Τα φυτικά κύτταρα αποτελούνται από ένα κυτταρικό τοίχωμα. Ο πρωτοπλάστης των φυτικών κυττάρων βρίσκεται μέσα στο κυτταρικό τοίχωμα. Περιλαμβάνει ένα λήμμα πλάσματος στο οποίο μπορούν να βρεθούν τα περιεχόμενα του κυττάρου. Ο πρωτοπλάστης μπορεί να ανακτηθεί με τεχνητή πλασμόλυση χρησιμοποιώντας ενζυμικές ή μηχανικές μεθόδους.

Ένζυμα που χρησιμοποιούνται στην αποικοδόμηση πρωτοπλαστών

Τύπος κελιού	Ένζυμο
Φυτικά κύτταρα	Κυτταράση, πηκτινάση, ξυλανάση
Μυκητιακά κύτταρα	Χιτινάση
Gram θετικά βακτήρια	Λυσοζύμη + EDTA

Οι πρωτοπλάστες χρησιμοποιούνται στη μελέτη της βιολογίας των μεμβρανών. Στη μοριακή βιολογία, οι πρωτοπλάστες χρησιμοποιούνται ευρέως στον μετασχηματισμό του DNA για την παραγωγή γενετικά τροποποιημένων οργανισμών. Οι πρωτοπλάστες ενός φύλλου πετούνιας φαίνονται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Πρωτοπλάστες

Τι είναι τα Ετεροκαρυόνια

Τα ετεροκαρυόνια είναι πολυπύρηνα κύτταρα που σχηματίζονται κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή μυκήτων. Τα ετεροκαρυόνια είναι ένας τύπος συγκυτίου στο οποίο η σύντηξη των κυττάρων σχηματίζει κυτταρικές μάζες με αρκετούς πυρήνες. Οι υφικές άκρες των ανώτερων μυκήτων προσαρμόζονται ώστε να αναπτύσσονται το ένα προς το άλλο σε μια διαδικασία που ονομάζεται αναστόμωση κατά τη σεξουαλική τους αναπαραγωγή. Η αναστόμωση είναι ένας θετικός μηχανισμός αυτοτροπισμού. Κατά τη διάρκεια της βλαστικής ανάπτυξης των υφών, οι άκρες αποφεύγουν συνήθως η μία την άλλη. Αυτό είναι αρνητικός αυτοτροπισμός. Η σεξουαλική αναπαραγωγή προκαλείται μόνο όταν ωριμάσουν οι μυκητιακές υφές. Κατά τη διάρκεια της αναστόμωσης, δύο διαφορετικά μυκήλια από μύκητες ενώνονται σε ένα μόνο μυκήλιο με τη σύντηξη των κυττάρων τους. Έτσι, δύο γενετικά διαφορετικοί πυρήνες μπορούν να βρεθούν στο ίδιο κυτταρόπλασμα.

Εικόνα 2:Σχηματισμός Ετεροκαρυών

Μερικές φορές, τα αλληλόμορφα των δύο πυρήνων μπορεί να αλληλοσυμπληρώνονται. Επομένως, η μορφολογία, όπως το σχέδιο διακλάδωσης του μυκηλίου και ο ρυθμός ανάπτυξης μπορεί να εξαρτώνται από την αναλογία μεταξύ των διαφορετικών πυρήνων στο κυτταρόπλασμα. Έτσι, η ετεροκάρυωση παρέχει γενετική παραλλαγή στο μυκήλιο. Αυτές οι παραλλαγές μπορεί να διαφέρουν σε διαφορετικές περιοχές του μυκηλίου, ανάλογα με την αναλογία μεταξύ των διαφορετικών πυρήνων στο μυκήλιο. Στην τεχνολογία υβριδώματος χρησιμοποιούνται τεχνητά ετεροκαρυόνια. Ο σχηματισμός ετεροκαρυονίων φαίνεται στο σχήμα 2.

Ομοιότητες μεταξύ Πρωτοπλάστου και Ετεροκαρύων

• Τόσο οι πρωτοπλάστες όσο και τα ετεροκαρυόνια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σχηματίσουν γενετικά διαφορετικά κύτταρα.

Διαφορά μεταξύ Πρωτοπλάστου και Ετεροκαρύων

Ορισμός

Protoplast: Ο πρωτοπλάστης μπορεί να είναι φυτικό, μυκητιακό ή gram θετικό βακτηριακό κύτταρο, του οποίου το κυτταρικό τοίχωμα έχει αφαιρεθεί πλήρως με μια ενζυματική ή μηχανική μέθοδο.

Ετεροκάρυον: Τα ετεροκαρυόνια είναι πολυπύρηνα κύτταρα που σχηματίζονται κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή μυκήτων.

Σημασία

Protoplast: Οι πρωτοπλάστες ανακτώνται με την τεχνητή πλασμόλυση.

Ετεροκάρυον: Τα ετεροκαρυόνια είναι ένας τύπος συγκυτίου.

Τύποι κελιών

Protoplast: Οι πρωτοπλάστες μπορούν να απομονωθούν από φυτικά, μυκητιακά ή gram θετικά βακτηριακά κύτταρα.

Ετεροκάρυον: Τα ετεροκαρυόνια σχηματίζονται σε ανώτερους μύκητες κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Αριθμός πυρήνων ανά κύτταρο

Protoplast: Οι πρωτοπλάστες αποτελούνται από έναν μόνο πυρήνα ανά κύτταρο.

Ετεροκάρυον: Τα ετεροκαρυόνια αποτελούνται από πολλούς, γενετικά διαφορετικούς πυρήνες ανά κύτταρο.

Παραλλαγές

Protoplast: Οι πρωτοπλάστες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή γενετικά τροποποιημένων κυττάρων με μετασχηματισμό DNA.

Ετεροκάρυον: Το ετεροκάρυον φέρνει φυσικά παραλλαγή στο μυκήλιο.

Χρησιμοποιήσεις

Protoplast: Οι πρωτοπλάστες χρησιμοποιούνται στις μελέτες της βιολογίας της μεμβράνης και του μετασχηματισμού του DNA.

Ετεροκάρυον: Τα ετεροκαρυόνια χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία υβριδώματος.

Συμπέρασμα

Ο πρωτοπλάστης και το ετεροκάρυον είναι δύο τύποι υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή γενετικά διαφορετικών πυρήνων. Ο πρωτοπλάστης είναι το περιεχόμενο του κυττάρου που βρίσκεται μέσα στο κυτταρικό τοίχωμα. Με την αφαίρεση του κυτταρικού τοιχώματος με ενζυματική αποικοδόμηση ή μηχανικές μεθόδους, ο πρωτοπλάστης μπορεί να ανακτηθεί από φυτικά, μυκητιακά ή gram θετικά βακτηριακά κύτταρα. Τα ετεροκαρυόνια σχηματίζονται συνήθως σε ανώτερους μύκητες κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Η σύντηξη δύο διαφορετικών μυκηλίων σχηματίζει ένα ετεροκαρυωτικό μυκήλιο με διαφορετικούς φαινοτυπικούς χαρακτήρες. Η διαφορά μεταξύ πρωτοπλάστη και μυκηλίου έγκειται στον αριθμό των πυρήνων σε κάθε κύτταρο, στα χαρακτηριστικά καθώς και στις χρήσεις κάθε τύπου κυττάρου.

Αναφορά:

1. Shah, Richa. «Πρωτόπλαστοι:Ορισμός, Ιστορία και Αρχές | Κυτταρική βιολογία." Συζήτηση Βιολογίας. N.p., 02 Μαΐου 2016. Web. Διαθέσιμο εδώ. 26 Ιουλίου 2017. 
2. Moore, David, Geoffrey D. Robson και Anthony P. J. Trinci. «Σχηματισμός ετεροκαρυονίων». Οδηγός για τους μύκητες του 21ου αιώνα. N.p., 01 Dec. 2008. Web. Διαθέσιμο εδώ. 27 Ιουλίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Protoplasts Petunia sp" By Mnolf – Δική του εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. “CellFusionTypes” By Gargamol2000 –  (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia