Hauptunterschied – Protoplast vs Heterokaryon

Protoplast und Heterokaryon sind zwei Arten von Zellen, die bei der Herstellung genetisch vielfältiger Zellen weit verbreitet sind. Die Hauptunterschied zwischen Protoplast und Heterokaryon ist das Protoplast ist eine Pflanze, eine Pilz- oder Gram-positive Bakterienzelle, deren Zellwand entfernt wurde, während Heterokaryon eine vielkernige Zelle ist, die genetisch unterschiedliche Kerne derselben Spezies enthält. Der Protoplast kann durch enzymatische oder mechanische Verfahren gewonnen werden. Protoplasten werden in der Molekularbiologie häufig verwendet, um durch Übertragung von fremder DNA genetisch veränderte Organismen herzustellen. Heterokaryen werden im Allgemeinen während der sexuellen Fortpflanzung von Pilzen produziert. In der Hybridoma-Technologie werden Heterokaryen durch Verschmelzung zweier genetisch unterschiedlicher Zellen hergestellt.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Protoplast®? – Definition, Funktionen, Verwendungen 2. Was ist Heterokaryon? – Definition, Funktionen, Verwendungen 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Protoplast und Heterokaryon? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Protoplast und Heterokaryon? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Anastomose, DNA-Transformation, Heterokaryone, Hybridoma-Technologie, Hyphen, Myzel, Plasmolyse, positiver Autotropismus, Protoplast, Syncytium

Was ist Protoplast

Protoplasten können entweder Pflanzen-, Pilz- oder Gram-positive Bakterienzellen sein, deren Zellwand durch ein enzymatisches oder mechanisches Verfahren vollständig entfernt wurde. Pflanzenzellen bestehen aus einer Zellulosezellwand. Der Protoplast von Pflanzenzellen liegt innerhalb der Zellwand. Es besteht aus einem Plasmalemma, in dem der Inhalt der Zelle zu finden ist. Der Protoplast kann durch künstliche Plasmolyse unter Verwendung enzymatischer oder mechanischer Verfahren gewonnen werden.

Enzyme, die beim Abbau von Protoplasten verwendet werden

Zelltyp	Enzym
Pflanzenzellen	Cellulase, Pektinase, Xylanase
Pilzzellen	Chitinase
Gram-positive Bakterien	Lysozym + EDTA

Protoplasten werden beim Studium der Membranbiologie verwendet. In der Molekularbiologie werden Protoplasten häufig bei der DNA-Transformation verwendet, um genetisch veränderte Organismen herzustellen. Protoplasten eines Petunienblattes sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Protoplasten

Was sind Heterokaryen?

Heterokaryen sind mehrkernige Zellen, die während der sexuellen Fortpflanzung von Pilzen gebildet werden. Heterokaryen sind eine Art von Synzytium, bei dem die Verschmelzung von Zellen Zellmassen mit mehreren Kernen bildet. Hyphenspitzen der höheren Pilze passen sich an, um in einem Prozess namens. zusammenzuwachsen Anastomose während ihrer sexuellen Fortpflanzung. Anastomose ist ein positiver Autotropismus-Mechanismus. Während des vegetativen Wachstums von Hyphen meiden sich die Spitzen typischerweise. Dies ist negativer Autotropismus. Die sexuelle Fortpflanzung wird erst induziert, wenn die Pilzhyphen ausgereift sind. Während der Anastomose verbinden sich zwei verschiedene Myzelien von Pilzen zu einem einzigen Myzel, indem sie ihre Zellen verschmelzen. Somit können im gleichen Zytoplasma zwei genetisch unterschiedliche Kerne gefunden werden.

Abbildung 2: Heterokaryon-Bildung

Manchmal können sich Allele der beiden Kerne ergänzen. Daher können die Morphologie wie das Verzweigungsmuster des Myzels und die Wachstumsrate vom Verhältnis zwischen den verschiedenen Kernen im Zytoplasma abhängen. Somit verleiht die Heterokaryose dem Myzel eine genetische Variation. Diese Variationen können sich in verschiedenen Bereichen des Myzels unterscheiden, abhängig vom Verhältnis zwischen den verschiedenen Kernen im Myzel. Künstliche Heterokaryen werden in der Hybridom-Technologie verwendet. Die Bildung von Heterokaryen ist in Abbildung 2 dargestellt.

Ähnlichkeiten zwischen Protoplast und Heterokaryon

Unterschied zwischen Protoplast und Heterokaryon

Definition

Protoplasten: Protoplasten können Pflanzen-, Pilz- oder Gram-positive Bakterienzellen sein, deren Zellwand durch ein enzymatisches oder mechanisches Verfahren vollständig entfernt wurde.

Heterokaryon: Heterokaryen sind mehrkernige Zellen, die während der sexuellen Fortpflanzung von Pilzen gebildet werden.

Bedeutung

Protoplasten: Protoplasten werden durch die künstliche Plasmolyse gewonnen.

Heterokaryon: Heterokaryen sind eine Art von Syncytium.

Arten von Zellen

Protoplasten: Protoplasten können aus Pflanzen-, Pilz- oder Gram-positiven Bakterienzellen isoliert werden.

Heterokaryon: Heterokaryen werden in höheren Pilzen während der sexuellen Fortpflanzung gebildet.

Anzahl der Kerne pro Zelle

Protoplasten: Protoplasten bestehen aus einem einzigen Kern pro Zelle.

Heterokaryon: Heterokaryen bestehen aus mehreren, genetisch unterschiedlichen Kernen pro Zelle.

Variationen

Protoplasten: Protoplasten können verwendet werden, um genetisch veränderte Zellen durch DNA-Transformation herzustellen.

Heterokaryon: Heterokaryon bringt auf natürliche Weise Variation in das Myzel.

Verwendet

Protoplasten: Protoplasten werden in Studien der Membranbiologie und der DNA-Transformation verwendet.

Heterokaryon: Heterokaryone werden in der Hybridom-Technologie verwendet.

Abschluss

Protoplast und Heterokaryon sind zwei Arten von Materialien, die verwendet werden können, um genetisch unterschiedliche Kerne herzustellen. Protoplast ist der Inhalt der Zelle innerhalb der Zellwand. Durch Entfernen der Zellwand durch enzymatischen Abbau oder mechanische Verfahren kann der Protoplast aus Pflanzen-, Pilz- oder Gram-positiven Bakterienzellen gewonnen werden. Heterokaryen werden typischerweise in höheren Pilzen während der sexuellen Fortpflanzung gebildet. Die Verschmelzung zweier verschiedener Myzelien bildet ein heterokaryontisches Myzel mit unterschiedlichen phänotypischen Merkmalen. Der Unterschied zwischen Protoplasten und Myzel liegt in der Anzahl der Kerne in jeder Zelle, in den Merkmalen sowie in der Verwendung jedes Zelltyps.

Referenz:

1. Schah, Richa. „Protoplasten: Definition, Geschichte und Prinzipien | Zellen-Biologie." Biologie Diskussion. N.p., 02. Mai 2016. Web. Hier verfügbar. 26. Juli 2017. 2. Moore, David, Geoffrey D. Robson und Anthony P. J. Trinci. „Bildung von Heterokaryen.“ Leitfaden für Pilze des 21. Jahrhunderts. N.p., 01. Dez. 2008. Web. Hier verfügbar. 27. Juli 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Protoplasten Petunia sp“ von Mnolf – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 2. „CellFusionTypes“ von Gargamol2000 – (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia