Un equipo de investigación internacional ha observado la fusión celular en plantas con flores por primera vez en más de un siglo. El descubrimiento desmitifica cómo las plantas evitan la atracción de tubos de polen excesivos después de una fertilización exitosa.
La reproducción de plantas con flores ocurre dentro del óvulo de una planta mediante la fertilización del óvulo y de una célula central más grande por dos células de esperma. Las células de esperma son transportadas al óvulo por un tubo de polen y descargadas en una de dos células "sinérgicas" ubicadasal lado del óvulo. Durante este proceso, la célula sinérgica muere y se degenera, y los espermatozoides migran al óvulo y a la célula central. Una vez fertilizada, el óvulo se convierte en el embrión mientras que la célula central se convierte en el endospermo que nutre al embrión.
Investigaciones anteriores descubrieron que el papel de las células sinérgicas es atraer o evitar que los tubos de polen lleguen al óvulo de una planta. Si la fertilización inicial falla, la segunda célula sinérgica atrae un nuevo tubo de polen para otro intento de fertilización. En el caso de unPara la fertilización exitosa, la segunda célula sinérgica, también conocida como célula sinérgica persistente, se inactiva para evitar que múltiples tubos de polen ingresen al óvulo. Esto evita que más de una célula de esperma fertilice el mismo óvulo, creando un desequilibrio genético.El mecanismo detrás de la inactivación sinérgica permaneció desconocido.
Dirigido por Daisuke Maruyama del Instituto de Biomoléculas Transformativas de la Universidad de Nagoya, un equipo de investigadores internacionales de Singapur, Alemania, Arabia Saudita y Austria descubrió que, después de la fertilización, la célula sinérgica persistente se fusiona con el endospermo, lo que desencadena su inactivación.
Según los investigadores, la fusión de célula a célula en las plantas rara vez se ve debido a sus paredes celulares relativamente duras. Su estudio es solo el tercer informe de fusión de células vegetales que se observa y la primera observación desde los informes iniciales a fines1800s.
Utilizando técnicas de imágenes en vivo, el equipo descubrió que la fusión celular, que es inducida por la fertilización de la célula central, diluye rápidamente el contenido de la célula sinérgica persistente. Mientras tanto, la fertilización de la célula de huevo activa su vía de "señalización de etileno",que degrada el núcleo de la célula sinérgica persistente. Como resultado, la célula sinérgica persistente pierde por completo su capacidad de atraer tubos de polen.
El Dr. Maruyama dice que su descubrimiento podría ser útil para mejorar la tasa de éxito de la fertilización de plantas en la producción agrícola, por ejemplo. Optimizar la fusión de las células sinérgicas con el endospermo, explica, reduciría la posibilidad de que múltiples tubos de polen sean atraídos accidentalmentedespués de una fertilización exitosa.
Lo siguiente en la agenda del equipo es explorar las moléculas que están involucradas en la fusión de las células sinérgicas y el endospermo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Bio-Moléculas Transformativas WPI-ITbM, Universidad de Nagoya . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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