Tranformación de cloroplastos
Páginas: 31 (7668 palabras)
Publicado: 29 de julio de 2013
Agrobiotecnología. Curso 2010
Transformación de cloroplastos
Estructura y genética del cloroplasto
Transparencias 4-16
Las células eucariotas probablemente evolucionaron a partir de asociaciones endosimbióticas entre diferentes organismos procarióticos. La comparación de secuencias de ARN ribosomal sugiere que los plástidos vegetales comparten un ancestro común con lascianobacterias actuales, tal como el organismo de vida libre Synechococcus lividus. Un fenómeno actual de endosimbiosis conocido como “endosimbiosis secundaria”, involucra la adquisición, por ciertos organismos, de plástidos a partir de algas eucarióticas (transparencia 4). Un ejemplo concreto es la asociación simbiótica hallada entre las babosas marinas (moluscos) del género Elysia y los cloroplastos deorigen algal. La babosa de mar Elysia chlorotica se alimenta preferentemente del alga Vaucheria litorea, que posee grandes células multinucleadas (sinciciales) llenas de cloroplastos. Las babosas marinas punzan la célula del alga y succionan los plástidos. En vez de digerir los plástidos obtenidos, Elysia los envía a través de su sistema digestivo muy especializado, donde los mantiene funcionales porvarios meses. Dichos plástidos pueden producir O2 de manera luz-dependiente y fijar CO2, así como también sintetizar proteínas. Continúa siendo un misterio el hecho de que éstos plástidos sean capaces de fotosintetizar por meses, ya que para llevar a cabo la fotosíntesis se requieren proteínas con alta tasa de recambio codificadas en el genoma nuclear (es decir que deben sintetizarsecontinuamente) y, hasta ahora, no se ha detectado ADN nuclear del alga en la babosa. Cualquiera sea el mecanismo involucrado, esta simbiosis es obligatoria: si no se lleva a cabo, la babosa no puede desarrollarse en un adulto viable.
La transparencia 5 describe las proteínas con origen en cianobacterias y su distribución intracelular en Arabidopsis thaliana. Los cloroplastos con doble membrana como los deArabidopsis se originaron a partir de un endosimbionte similar a una cianobacteria. Debido a que la identidad y el contenido génico de dicho endosimbionte se desconocen, se usaron las tres especies de cianobacterias cuyos genomas están descriptos (Synechocystis sp. PCC6803, Prochlorococcus marinus y Nostoc punctiforme) para reconstruir filogenias de proteínas. De los cálculos realizados se presumeque 4.300 genes nucleares y 87 genes plastídicos tienen origen en cianobacterias (líneas verdes). Las líneas rojas muestran el destino subcelular de las distintas proteínas codificadas en el genoma nuclear. Los números negros, entre paréntesis, indican el número total de proteínas dirigidas a cada compartimiento y los números en verde, las proteínas de origen procariota.
Los plástidos sonorganelas halladas únicamente en células de plantas y algas. Los mismos son responsables de la fotosíntesis, del almacenamiento de una amplia variedad de productos, y de la síntesis de moléculas claves requeridas para la arquitectura básica y el funcionamiento de las células que los contienen. Estas organelas varían en tamaño, forma, contenido y función y, como puede observarse en el esquema, poseenuna gran capacidad de diferenciación, desdiferenciación y re-diferenciación. Todos los tipos de plástidos mencionados en la transparencia 6 se desarrollan a partir de los pro-plástidos, que son los precursores presentes en las regiones meristemáticas de la planta. En el esquema se ilustra el ciclo del desarrollo plastídico y la interconversión de varios tipos de plástidos. Las líneas llenasrepresentan los pasos normales del desarrollo del cloroplasto; las líneas de puntos indican las interconversiones que ocurren bajo ciertas condiciones del medio ambiente o del desarrollo.
Los cloroplastos son organelas fotosintéticas de color verde, de forma semiesférica o lenticular presentes en las plantas vasculares, musgos y algas. Cada tipo celular contiene un número diferente de cloroplastos:...
Transformación de cloroplastos
Estructura y genética del cloroplasto
Transparencias 4-16
Las células eucariotas probablemente evolucionaron a partir de asociaciones endosimbióticas entre diferentes organismos procarióticos. La comparación de secuencias de ARN ribosomal sugiere que los plástidos vegetales comparten un ancestro común con lascianobacterias actuales, tal como el organismo de vida libre Synechococcus lividus. Un fenómeno actual de endosimbiosis conocido como “endosimbiosis secundaria”, involucra la adquisición, por ciertos organismos, de plástidos a partir de algas eucarióticas (transparencia 4). Un ejemplo concreto es la asociación simbiótica hallada entre las babosas marinas (moluscos) del género Elysia y los cloroplastos deorigen algal. La babosa de mar Elysia chlorotica se alimenta preferentemente del alga Vaucheria litorea, que posee grandes células multinucleadas (sinciciales) llenas de cloroplastos. Las babosas marinas punzan la célula del alga y succionan los plástidos. En vez de digerir los plástidos obtenidos, Elysia los envía a través de su sistema digestivo muy especializado, donde los mantiene funcionales porvarios meses. Dichos plástidos pueden producir O2 de manera luz-dependiente y fijar CO2, así como también sintetizar proteínas. Continúa siendo un misterio el hecho de que éstos plástidos sean capaces de fotosintetizar por meses, ya que para llevar a cabo la fotosíntesis se requieren proteínas con alta tasa de recambio codificadas en el genoma nuclear (es decir que deben sintetizarsecontinuamente) y, hasta ahora, no se ha detectado ADN nuclear del alga en la babosa. Cualquiera sea el mecanismo involucrado, esta simbiosis es obligatoria: si no se lleva a cabo, la babosa no puede desarrollarse en un adulto viable.
La transparencia 5 describe las proteínas con origen en cianobacterias y su distribución intracelular en Arabidopsis thaliana. Los cloroplastos con doble membrana como los deArabidopsis se originaron a partir de un endosimbionte similar a una cianobacteria. Debido a que la identidad y el contenido génico de dicho endosimbionte se desconocen, se usaron las tres especies de cianobacterias cuyos genomas están descriptos (Synechocystis sp. PCC6803, Prochlorococcus marinus y Nostoc punctiforme) para reconstruir filogenias de proteínas. De los cálculos realizados se presumeque 4.300 genes nucleares y 87 genes plastídicos tienen origen en cianobacterias (líneas verdes). Las líneas rojas muestran el destino subcelular de las distintas proteínas codificadas en el genoma nuclear. Los números negros, entre paréntesis, indican el número total de proteínas dirigidas a cada compartimiento y los números en verde, las proteínas de origen procariota.
Los plástidos sonorganelas halladas únicamente en células de plantas y algas. Los mismos son responsables de la fotosíntesis, del almacenamiento de una amplia variedad de productos, y de la síntesis de moléculas claves requeridas para la arquitectura básica y el funcionamiento de las células que los contienen. Estas organelas varían en tamaño, forma, contenido y función y, como puede observarse en el esquema, poseenuna gran capacidad de diferenciación, desdiferenciación y re-diferenciación. Todos los tipos de plástidos mencionados en la transparencia 6 se desarrollan a partir de los pro-plástidos, que son los precursores presentes en las regiones meristemáticas de la planta. En el esquema se ilustra el ciclo del desarrollo plastídico y la interconversión de varios tipos de plástidos. Las líneas llenasrepresentan los pasos normales del desarrollo del cloroplasto; las líneas de puntos indican las interconversiones que ocurren bajo ciertas condiciones del medio ambiente o del desarrollo.
Los cloroplastos son organelas fotosintéticas de color verde, de forma semiesférica o lenticular presentes en las plantas vasculares, musgos y algas. Cada tipo celular contiene un número diferente de cloroplastos:...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.