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De los corales a los cultivos: cómo la vida protege los planes para sus centrales eléctricas celulares

De los corales a los cultivos: cómo la vida protege los planes para sus centrales eléctricas celulares
Los organismos sin planes corporales fijos (incluidos octocorales, plumas marinas, esponjas, plantas y hongos) y con planes corporales fijos (incluidos humanos y muchos animales) pueden utilizar diferentes estrategias para evitar la acumulación de daños en sus «centrales eléctricas» celulares. Crédito: Gemma Lofthouse

Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Bergen ha descubierto cómo los organismos, desde los cultivos hasta los corales, pueden evitar daños mortales en el ADN durante la evolución.


por la Universidad de Bergen


Nuestras células, y las de animales, plantas y hongos, contienen compartimentos que producen combustible químico. Estos compartimentos contienen su propio ADN, que almacena instrucciones para maquinaria celular importante. Pero este llamado ADN o (ADN orgánulo) puede mutar, corromper las instrucciones y evitar que las células produzcan suficiente energía.

En los seres humanos y algunos otros animales, un proceso llamado «cuello de botella» permite que algunos descendientes hereden oDNA menos mutado. Este proceso necesita los óvulos de las madres para desarrollarse temprano, como en los humanos, donde una niña humana nace con todos sus óvulos ya formados. Pero otros organismos , desde plantas hasta hongos, no desarrollan estas células temprano; sus planes corporales flexibles significan que los huevos no se «apartan» temprano en el desarrollo.

«Queríamos saber cómo estos organismos podrían evitar heredar mutaciones sin un cuello de botella similar al humano «, dijo Ellen Røyrvik, genetista del equipo de investigación, con sede en UiB.

Los científicos utilizaron modelos matemáticos para demostrar que un proceso llamado conversión de genes (la sobreescritura controlada del ADN) podría, en teoría, permitir que algunos descendientes heredaran menos oDNA mutante sin requerir un cuello de botella. Usando datos del genoma , encontraron maquinaria que controla este proceso en plantas y hongos, pero también en corales blandos, esponjas y algas, todos organismos sin planes corporales fijos. También encontraron que esta maquinaria era más activa en las partes de las plantas que terminarán produciendo las semillas de la próxima generación, lo que sugiere que de hecho se usa para permitir que algunos descendientes hereden menos mutaciones.

«En conjunto, parece que los organismos sin un plan corporal fijo (plantas, hongos, corales, esponjas, algas) pueden haber adoptado la conversión genética para hacer frente a las mutaciones del oDNA», dijo Iain Johnston, profesor asociado en el Instituto de Matemáticas de la UiB. quien dirigió la investigación. «Los seres humanos y otros animales pueden desarrollar huevo células temprano y utilizar un cuello de botella; otros organismos pueden utilizar la conversión de genes en su lugar.»

En el futuro, el equipo planea explorar cómo esta sobreescritura del oDNA causa otros problemas en los organismos que lo usan, incluidas las plantas de cultivo , donde puede causar esterilidad. También están explorando la cuestión más amplia de por qué estos compartimentos contienen oDNA, dado el riesgo de daño mutacional.

La investigación, financiada por el Consejo Europeo de Investigación, aparecerá en PLOS Biology .



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