El material genético de plantas, animales y humanos está bien protegido en el núcleo de cada célula y almacena toda la información que forma un organismo. Por ejemplo, aquí está predefinida la información sobre el tamaño o color de flores, cabello o pelaje. EnAdemás, las células contienen pequeños orgánulos que contienen su propio material genético. Estos incluyen los cloroplastos de las plantas, que desempeñan un papel clave en la fotosíntesis, y las mitocondrias, que se encuentran en todos los organismos vivos y representan las plantas de energía de cada célula.¿Material realmente almacenado permanentemente dentro de una célula? ¡No! Como hasta ahora se sabe, el material genético puede migrar de una célula a otra y, por lo tanto, incluso ser intercambiado entre diferentes organismos. Investigadores del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Plantas MPI-MP en Potsdamahora han podido utilizar nuevos enfoques experimentales para mostrar por primera vez cómo viaja el material genético. Publicaron sus resultados en la revista avances científicos .
Después de un corto tiempo, los dos socios crecen juntos en la unión del injerto, lo que resulta en una conexión fisiológica entre las dos plantas ". Pudimos observar que la transferencia del genoma de una célula a otra ocurre en ambas direcciones con alta frecuencia en este sitio.", explica el Dr. Alexander Hertle, primer autor del estudio.
Usando una nueva configuración experimental, los investigadores pudieron observar cambios estructurales en las paredes celulares en el tejido de la herida del sitio del injerto. "Las paredes celulares formaron protuberancias, creando uniones entre los dos socios. El tamaño de esos poros creados permitela migración de un plastidio completo. Por lo tanto, el genoma no migra libremente, sino que se encapsula de una célula a otra ", continúa Hertle. Sin embargo, para que esto sea posible, los plastidios deben encogerse y volverse móviles. Estos plastidios en forma de varilla sonigual a una ameba y volver a crecer a su tamaño normal después de la transferencia al tejido objetivo.
Los investigadores han descubierto así una nueva vía para el intercambio intercelular de estructuras celulares muy grandes, que también pueden ser utilizadas por plantas parásitas, como el muérdago, para llevar a cabo el intercambio de genes con su huésped. Además, ahora debe aclararsesi las mitocondrias y el genoma nuclear también utilizan mecanismos de transferencia similares.
La transferencia de material genético ocurre con bastante frecuencia en las plantas. Esto puede resultar en una nueva combinación del material genético o, alternativamente, la célula receptora puede establecer ambas variantes genéticas en paralelo. Esta unión de dos genomas diferentes, llamada alopoliploidización, esmuy interesante en términos evolutivos, ya que conduce a la formación de nuevas especies de plantas y está muy extendido en muchos grupos de plantas. Muchos cultivos importantes, como el pan y el trigo duro, la avena, el algodón, la canola, el café y el tabaco, tienen genomas combinados deal menos dos especies cruzadas.
Para comprender los mecanismos de transferencia del genoma de una célula a otra, los investigadores dirigidos por Ralph Bock en MPI-MP realizaron experimentos con plantas de tabaco utilizando injertos, que se utilizan comúnmente en la agricultura. Aquí, se injertaron dos plantas de tabaco diferentes enentre sí y las células de la unión se observaron microscópicamente en tiempo real. Para diferenciar entre el genoma del núcleo y los plástidos, se integraron y expresaron proteínas informadoras fluorescentes de ambos genomas y los investigadores utilizaron un truco utilizando una especialización de los cloroplastos.plastidios, un gen integrado por transformación que codifica una proteína de fluorescencia específica del cloroplasto, que se produce exclusivamente en plastidios y no puede dejarlos. Esto crea una marca absolutamente específica y estable para los plastidios.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :