Reproduccion de los musgos

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Reproduccion de los musgos

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ResumenLos receptores de glutamato son canales bien caracterizados que median la comunicación célula a célula durante la neurotransmisión en animales, pero su papel funcional en organismos sin sistema nervioso sigue sin estar claro. En las plantas, los genes de la familia GLUTAMATE RECEPTOR-LIKE (GLR) han sido implicados en la defensa contra los patógenos, la reproducción, el control de la apertura de los estomas y la transducción de señales luminosas1,2,3,4,5. Sin embargo, el gran número de genes GLR presentes en los genomas de las angiospermas (entre 20 y 70)6 ha impedido la observación de fenotipos fuertes en mutantes de pérdida de función. Aquí mostramos que en la planta terrestre basal Physcomitrella patens, la mutación de los genes GLR GLR1 y GLR2 provoca que los espermatozoides no se dirijan a los órganos reproductores femeninos. Además, demostramos que los genes GLR codifican canales no selectivos permeables al Ca2+ que pueden regular el Ca2+ citoplasmático y son necesarios para inducir la expresión de un factor de transcripción similar a BELL1, esencial para el desarrollo del cigoto. Nuestro trabajo revela las funciones de los canales GLR en la quimiotaxis espermática y la regulación transcripcional. La quimiotaxis de los espermatozoides es esencial para la fecundación tanto en animales como en plantas terrestres primitivas, como las briofitas y las pteridofitas. Por lo tanto, nuestros resultados sugieren que los receptores ionotrópicos de glutamato pueden haberse conservado a lo largo de la evolución de las plantas para mediar en la comunicación célula a célula durante la reproducción sexual.

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ReferenciasDescargar referenciasAgradecimientosGracias al personal de la Estación Científica Julio Escudero por las facilidades logísticas ofrecidas durante la ECA (45-46ª Expedición Científica Antártica) de 2009 y 2010. Asimismo, agradecemos la identificación de especies de musgos antárticos realizada por el Dr. Juan Larraín y la asistencia técnica en terreno de Gloria Gallegos-Haro. Este estudio fue realizado bajo el proyecto INACH T0307 y FONDECYT 1120895. GA Torres-Mellado desea agradecer al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Chile CONICYT por su beca de maestría. SM Eppley agradece el apoyo de la National Science Foundation de Estados Unidos (PLR1341742). Angélica Casanova-Katny agradece a la Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación de la Universidad Católica de Temuco. Agradecemos a la Dra. Marta María Caballero por el mapa de la Península de Fildes. Este estudio forma parte de la producción integrada del Programa de Biología del Comité Científico de Investigación Antártica – Estado del Ecosistema Antártico- (AntEco). Gracias por los útiles comentarios de los revisores anónimos de la versión final de este trabajo.

describa los modos de reproducción de los musgos de forma sexual y asexual

La reproducción sexual consiste en la mezcla de genes de dos progenitores diferentes para dar lugar a una descendencia con una composición genética similar, pero diferente, a la de cada uno de ellos. En las briofitas, el proceso requiere la producción de gametos masculinos (espermatozoides), gametos femeninos (óvulos) y algún medio para hacer llegar los espermatozoides a los óvulos. Los gametos se producen en los gametofitos. Los espermatozoides se producen dentro de unas estructuras diminutas, típicamente pedunculadas y con forma de garrote, llamadas anteridios, y también se puede ver el esperma de las briofitas referido como anterozoides. El tallo ancla el anteridio al gametofito. Cada anteridio produce numerosos espermatozoides. Los óvulos se producen en estructuras diminutas, típicamente parecidas a frascos, llamadas arquegonios. Cada arquegonio contiene un óvulo (en una sección hinchada llamada venter) y los espermatozoides entran por el canal de la sección tubular más estrecha (o cuello). En el lado del venter opuesto al cuello se encuentra el pie que ancla el arquegonio al gametofito. En los primeros estadios del desarrollo del arquegonio ese canal no existe, ya que la zona está llena de células. En la madurez, las células del centro del cuello se desintegran para crear el canal. El canal está lleno de mucílago que resulta de la descomposición de las células que inicialmente ocupaban el canal.

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Un análisis revela que tanto la reproducción sexual como el desarrollo del embrión temprano en el musgo Physcomitrella patens están controlados por la afluencia de calcio celular a través de proteínas de canales iónicos. Ver Carta p.91

La atracción de los espermatozoides que nadan libremente hacia un óvulo inmóvil es un fenómeno muy extendido, que se da en organismos que van desde las plantas hasta los mamíferos. Los mecanismos subyacentes a este proceso, denominado quimiotaxis, implican gradientes de señales químicas que son percibidas por los espermatozoides y utilizadas para dirigir su locomoción. Pero muchos aspectos de la quimiotaxis espermática, incluida la identidad de algunos de los principales componentes implicados, siguen sin estar claros, especialmente en musgos y helechos. En la página 91, Ortiz-Ramírez et al.1 identifican dos proteínas similares a los receptores de glutamato (GLR) que se extienden por la membrana y que son indispensables para la orientación del esperma en el musgo Physcomitrella patens. Además, los autores aportan pruebas de que estas proteínas de canal se dirigen al factor de transcripción BELL1 para controlar el desarrollo embrionario temprano de forma más general.