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ERC

CARNIVOROM Resultado resumido

Project ID: 250194
Financiado con arreglo a: FP7-IDEAS-ERC
País: Alemania

Los mecanismos moleculares de la venus atrapamoscas

La venus atrapamoscas (Dionaea muscipula) es una planta carnívora que depende de un dieta a base de insectos para hacer frente a las condiciones oligotróficas del suelo donde crece. A pesar de que las especies de plantas insectívoras se conocen desde la época de Darwin, hasta hora no se han estudiado en detalle los mecanismos moleculares del ciclo vital de las plantas carnívoras.
Los mecanismos moleculares de la venus atrapamoscas
Por tanto, el proyecto CARNIVOROM (Molecular basis of carnivory excitability, movement, and endocrinology of plant traps) se puso en marcha con el fin de cerrar esta brecha en el conocimiento científico. Los investigadores emplearon un método multidisciplinar basado en la combinación de técnicas punteras genómicas, bioinformáticas y biofísicas así como herramientas avanzadas de bioquímica de proteínas y biología molecular.

Aunque Dionaea muscipula exhibe las propiedades morfológicas y fisiológicas características de una planta verde, también ha desarrollado a lo largo de la evolución estructuras especializadas semejantes a hojas denominadas trampas de resorte. La hoja que forma la trampa se emplea no solo para atrapar y digerir insectos, sino también para absorber los nutrientes esenciales de sus presas.

Los instigadores emplearon La secuenciación de ARN de alta resolución para demostrar que el transcriptoma completo de la venus atrapamoscas está formado por 45 147 conjuntos de genes potenciales, donde cada conjunto contiene secuencias específicas que representan a un único gen. Análisis transcriptómicos revelaron que la planta presenta el trasfondo genético característico de una planta con flores. Además, no se identificaron genes nuevos que conducen al desarrollo del modo de alimentación carnívoro de la planta.

Los investigadores plantearon la hipótesis de que la función de la trampa de resorte depende en gran medida de una combinación única de genes ya expresados en otros órganos. Esta asunción fue corroborada mediante el análisis de los procesos moleculares que tienen lugar en las glándulas pluricelulares que recubren el interior de la trampa. Las glándulas, una vez activadas, son capaces de digerir una presa y absorber los nutrientes.

Las glándulas activadas también exhibían signos de una respuesta al estrés asociada normalmente con la lesión y/o la señalización por patógenos en plantas no carnívoras. Esto respuesta incluía la secreción de enzimas hidrolizantes, el control de calidad en el retículo endoplasmático y la generación de especies reactivas del oxígeno. Sin embargo, a diferencia de plantas no carnívoras, Dionaea muscipula suprimía de forma activa la muerte celular programada y activaba el transporte de nutrientes.

El proyecto CARNIVOROM proporcionó conocimientos novedosos sobre la actividad eléctrica y el comportamiento carnívoro en plantas, que pueden ser empleados como modelo para comprender la evolución del sistema nervioso y endocrino en humanos.

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Palabras clave

Dionaea muscipula, insectívoro, transcriptoma, venus atrapamoscas, carnívoros, CARNIVOROM, trampa de resorte, nutrientes, conjunto de genes
Número de registro: 188456 / Última actualización el: 2016-09-08
Dominio: Medio ambiente