Un heterocarionte es una célula multinucleada que contiene núcleos genéticamente diferentes . Heterocariota y heterocariosis son términos derivados. Este es un tipo especial de sincitio . Esto puede ocurrir de manera natural, como en el micelio de los hongos durante la reproducción sexual, o artificialmente como se forma mediante la fusión experimental de dos células genéticamente diferentes, como por ejemplo, en la tecnología de hibridomas .
Heterokaryon proviene del griego neoclásico hetero , que significa diferente , y karyon , que significa núcleo o en este caso núcleo . [ cita requerida ] El término fue acuñado en 1965, independientemente por B. Ephrussi y M. Weiss, por H. Harris y JF Watkins, y por Y. Okada y F. Murayama. [ cita requerida ]
Los heterocariones se encuentran en el ciclo de vida de las levaduras, por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae , un organismo modelo genético. La etapa de heterocarionte se produce a partir de la fusión de dos células haploides. Este heterocarionte transitorio puede producir más brotes haploides, o los núcleos celulares pueden fusionarse y producir una célula diploide, que luego puede experimentar mitosis.
El término se utilizó por primera vez para los protozoos ciliados , como Tetrahymena , que tiene dos tipos de núcleos celulares: un gran macronúcleo somático y un pequeño micronúcleo germinal . Ambos existen en una sola célula al mismo tiempo y realizan diferentes funciones con propiedades citológicas y bioquímicas distintas .
Muchos hongos (en particular los hongos micorrízicos arbusculares ) presentan heterocariosis. Los núcleos haploides dentro de un micelio pueden diferir entre sí no solo por la acumulación de mutaciones , sino por la fusión no sexual de hifas fúngicas genéticamente distintas , aunque existe un sistema de reconocimiento propio/no propio en los hongos que generalmente evita las fusiones con elementos no propios. [1] [2]
La heterocariosis también es común en el apareamiento, como en Dikarya ( Ascomycota y Basidiomycota ). El apareamiento requiere el encuentro de dos núcleos haploides de tipos de apareamiento compatibles. Estos núcleos no se fusionan inmediatamente y permanecen haploides en un estado n+n hasta el inicio mismo de la meiosis: este fenómeno se llama cariogamia retardada. La heterocariosis puede dar lugar a individuos que tienen diferentes núcleos en diferentes partes de su micelio, aunque en los ascomicetos, particularmente en " Neurospora ", se ha demostrado que los núcleos fluyen y se mezclan por todo el micelio. [3] En los heterocariones, la noción de individuo en sí se vuelve vaga ya que la regla de "un genoma = un individuo" ya no se aplica. [4] De hecho, la heterogeneidad genética dentro de un individuo suele considerarse perjudicial, ya que pueden seleccionarse variantes egoístas y alterar la integridad del nivel individual. [5]
La heterocariosis es más común en los hongos, pero también se da en los mohos mucilaginosos . Esto sucede porque los núcleos en la forma "plasmodio" son el producto de muchas fusiones por pares entre individuos haploides ameboides . Cuando los núcleos genéticamente divergentes se unen en la forma plasmodio, se ha demostrado que surgen tramposos. Sin embargo, la homogeneidad genética entre los ameboides fusionados sirve para mantener el plasmodio multicelular. [6]
Un ejemplo médico es un heterocarionte compuesto por núcleos del síndrome de Hurler y del síndrome de Hunter . Ambas enfermedades provocan problemas en el metabolismo de los mucopolisacáridos. Sin embargo, un heterocarionte formado por núcleos de ambas enfermedades muestra un metabolismo normal de los mucopolisacáridos, lo que demuestra que los dos síndromes afectan a proteínas diferentes y, por lo tanto, pueden corregirse entre sí en el heterocarionte.