Гетерокарион — многоядерная клетка , содержащая генетически различные ядра . Гетерокариотика и гетерокариоз являются производными терминами. Это особый тип синцития . Это может происходить естественным путем, например, в мицелии грибов при половом размножении, или искусственно, образуясь в результате экспериментального слияния двух генетически различных клеток, как, например, в гибридомной технологии .
Гетерокарион происходит от неоклассического греческого слова «гетеро» , что означает «различный» , и «карион» , что означает «ядро» или, в данном случае, «ядро» . [ нужна цитация ] Этот термин был придуман в 1965 году независимо Б. Эфрусси и М. Вайсом, Х. Харрисом и Дж. Ф. Уоткинсом, а также Ю. Окада и Ф. Мураямой. [ нужна цитата ]
Гетерокарионы встречаются в жизненном цикле дрожжей, например Saccharomyces cerevisiae , генетического модельного организма. Стадия гетерокариона образуется в результате слияния двух гаплоидных клеток. Этот временный гетерокарион может производить дальнейшие гаплоидные зачатки, или ядра клеток могут сливаться и давать диплоидную клетку, которая затем может подвергаться митозу.
Этот термин впервые был использован для инфузорных простейших , таких как Tetrahymena . Он имеет два типа клеточных ядер: большой соматический макронуклеус и маленький микроядро зародышевой линии . Оба существуют в одной клетке одновременно и выполняют разные функции с разными цитологическими и биохимическими свойствами.
Многие грибы (особенно арбускулярные микоризные грибы ) демонстрируют гетерокариоз. Гаплоидные ядра внутри мицелия могут отличаться друг от друга не только накоплением мутаций , но и неполовым слиянием генетически различных грибных гиф , хотя у грибов существует система распознавания « своего/чужого» и обычно предотвращает слияние с чужими. . [1] [2]
Гетерокариоз также часто встречается при спаривании, как у Dikarya ( Ascomycota и Basidiomycota ). Для спаривания требуется встреча двух гаплоидных ядер совместимых типов спаривания. Эти ядра не сливаются сразу и остаются гаплоидными в состоянии n+n до самого начала мейоза: это явление называется отсроченной кариогамией. Гетерокариоз может привести к тому, что у людей будут разные ядра в разных частях мицелия, хотя у аскомицетов, особенно у Neurospora , было показано, что ядра текут и перемешиваются по всему мицелию. [3] В гетерокарионах само понятие индивидуума становится расплывчатым, поскольку правило «один геном = один индивидуум» больше не применяется. [4] Генетическая гетерогенность внутри человека действительно обычно считается пагубной, поскольку эгоистичные варианты могут быть выбраны и нарушить целостность индивидуального уровня. [5]
Гетерокариоз чаще всего встречается у грибов, но встречается и у слизевиков . Это происходит потому, что ядра в форме «плазмодия» являются продуктами многих парных слияний между амебоидными гаплоидными особями. Было показано, что когда генетически расходящиеся ядра объединяются в форме плазмодия, возникают мошенники. Однако генетическая однородность сливающихся амебоидов способствует поддержанию многоклеточного плазмодия. [6]
Медицинским примером является гетерокарион, состоящий из ядер синдрома Гурлера и синдрома Хантера . Оба этих заболевания приводят к проблемам метаболизма мукополисахаридов. Однако гетерокарион ядер обоих этих заболеваний демонстрирует нормальный метаболизм мукополисахаридов, что доказывает, что два синдрома влияют на разные белки и поэтому могут корректировать друг друга в гетерокарионе.