Un heterocarión es una célula multinucleada que contiene núcleos genéticamente diferentes . Heterocariótico y heterocariosis son términos derivados. Este es un tipo especial de sincitio . Esto puede ocurrir de forma 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 necesaria ] El término fue acuñado en 1965, de forma independiente por B. Ephrussi y M. Weiss, por H. Harris y JF Watkins, y por Y. Okada y F. Murayama. [ cita necesaria ]
Los heterocariones se encuentran en el ciclo de vida de las levaduras, por ejemplo Saccharomyces cerevisiae , un organismo modelo genético. La etapa heterocarión se produce a partir de la fusión de dos células haploides. Este heterocarión transitorio puede producir más yemas haploides, o los núcleos celulares pueden fusionarse y producir una célula diploide, que luego puede sufrir mitosis.
El término se utilizó por primera vez para protozoos ciliados como Tetrahymena . Tiene dos tipos de núcleos celulares, un macronúcleo somático grande y un micronúcleo pequeño de línea germinal . Ambos existen en una sola célula al mismo tiempo y llevan a cabo diferentes funciones con distintas propiedades citológicas y bioquímicas .
Muchos hongos (en particular, los hongos micorrízicos arbusculares ) exhiben heterocariosis. Los núcleos haploides dentro de un micelio pueden diferir entre sí no sólo por la acumulación de mutaciones , sino también por la fusión no sexual de hifas fúngicas genéticamente distintas , aunque en los hongos existe un sistema de reconocimiento propio/no propio que generalmente previene las fusiones con elementos no propios. . [1] [2]
La heterocariosis también es común durante 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 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 generalmente se considera perjudicial, ya que se pueden seleccionar variantes egoístas que alteren la integridad del nivel individual. [5]
La heterocariosis es más común en los hongos, pero también ocurre en los mohos mucilaginosos . Esto sucede porque los núcleos en la forma "plasmodio" son producto de muchas fusiones por pares entre individuos haploides ameboides . Cuando núcleos genéticamente divergentes se unen en la forma de 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 heterocarión 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 heterocarión de núcleos de ambas enfermedades exhibe un metabolismo mucopolisacárido normal, lo que demuestra que los dos síndromes afectan a proteínas diferentes y, por lo tanto, pueden corregirse entre sí en el heterocarión.