Las atrapamoscas de Venus han fascinado a los biólogos durante siglos, sin embargo, las bases moleculares de su estilo de vida carnívoro siguen siendo en gran parte desconocidas. En un estudio publicado en línea hoy en Investigación del genoma , los investigadores caracterizaron la expresión génica, la secreción de proteínas y los cambios ultraestructurales durante la estimulación de los atrapamoscas de Venus y descubrieron que los atrapamoscas de Venus también utilizan los sistemas comunes de defensa de las plantas, que generalmente protegen a las plantas para que no los coman.
Las atrapamoscas de Venus reconocen a sus presas utilizando pelos sensibles al tacto ubicados en la superficie interna de la trampa. Cuando se estimulan, estos pelos generan una señal eléctrica que se transmite a la planta. Después del primer estímulo, la trampa recuerda la señal pero no se cierra; después del segundo estímulo, la trampa se cierra de golpe. La presa capturada activará repetidamente los pelos del gatillo, lo que provocará señales eléctricas repetitivas "recordadas" por la planta.
Hasta la fecha, no se han identificado genes específicos de carnívoro en atrapamoscas de Venus. Para comprender las vías moleculares involucradas en la alimentación de insectos, los investigadores de Alemania y Arabia Saudita generaron perfiles de transcripción de trampas de todo el genoma antes y durante la alimentación y los compararon con otrostejidos vegetales. Las trampas no estimuladas tienen patrones de expresión génica que se parecen en gran medida a la base de una hoja, lo que respalda el supuesto común de que las trampas son hojas modificadas. Sin embargo, las glándulas dentro de la trampa, que promueven la digestión de los insectos, se parecen más al patrón de expresión de las raíces.un tejido muy involucrado en la absorción de nutrientes.
Los investigadores encontraron que las trampas estimuladas por insectos aumentan las enzimas involucradas en la digestión de las presas y también los transportadores para la absorción de nutrientes. Al rastrear los patrones de expresión de varias hidrolasas, los investigadores determinaron que la expresión de hidrolasa se indujo dentro de 1-2 horas después de la estimulación táctil, y unEl segundo evento de estimulación mecánico o químico amplificó aún más la expresión de quitinasa, una enzima que digiere la quitina en los exoesqueletos de insectos.
"El contacto con quitina normalmente significa peligro para una planta: que los insectos se comerán la planta", dijo el autor correspondiente Rainer Hedrich de la Universidad de Würzburg. Comparando los cambios globales de expresión génica durante la captura y digestión de insectos con la respuesta al estrés de la planta.Según los investigadores, el organismo modelo Arabidopsis encontró varios puntos en común: el ácido jasmónico JA, que es producido por plantas no carnívoras cuando son heridos por herbívoros, se regula al alza en trampas estimuladas por insectos ". En la trampa para moscas de Venus, estos procesos defensivos tienenha sido reprogramado durante la evolución. La planta ahora los usa para comer insectos ", dijo Hedrich.
Las trampas no estimuladas y estimuladas expresan quinasas similares a receptores RLK, que se utilizan en la detección química en plantas no carnívoras, lo que sugiere que las atrapamoscas de Venus pueden detectar cambios químicos relacionados con la captura de presas, además de la sensibilidad al tacto.
De las transcripciones reguladas al alza que se pronosticaba que eran secretadas, los investigadores pudieron confirmar que todas fueron secretadas de forma activa mediante la detección proteómica del fluido digestivo de la trampa para moscas. Los investigadores también utilizaron microscopía electrónica para estudiar la ultraestructura de las glándulas de la trampa, encontrando células especializadascapas involucradas en la secreción activa, el transporte de nutrientes, las reservas de energía lipídica y la biosíntesis de proteínas necesarias para la función de trampa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :