Investigadores del Departamento de Biología Vegetal y Microbiana de la Universidad de Berkeley, han descubierto los complejos procesos moleculares que ocurren antes de la reproducción de las plantas con flores.
Los hallazgos, publicados el 6 de julio en Nature, revelan un proceso, previamente desconocido, que sirve como método de comunicación durante la fertilización.
Según el profesor Shen Luan, director de la división PMB y primer autor del artículo, el mecanismo exacto detrás de la señalización hasta ahora había sido imposible de descifrar para los investigadores.
“A nivel molecular, este mecanismo ahora está más claro que nunca” aclaró Luan.
El proceso por el que las flores se reproducen sexualmente se denomina polinización, y este consiste en la transferencia de polen desde el estambre de una flor al estigma del pistilo. Una vez que el grano de polen se encuentra en el estigma, un tubo polínico se desarrolla a partir de ese gránulo para eventualmente convertirse en un óvulo, facilitando la transferencia de esperma a este óvulo.
Luan admitió que los investigadores notaron la presencia de ondas de calcio que, al estilo de “cartas de amor” preceden al proceso de fertilización, y afirmaron que estaban al tanto de la importancia de estas señales de calcio, pero no estaban seguros de como se producían.
Con el fin de analizar cómo la célula femenina produce estas ondas, los coautores introdujeron un biosensor para monitorear los niveles de calcio en la célula específica para buscar señales de las partes masculinas que ocasionan ondas de calcio .
Descubrieron que los túbulos polínicos liberan una serie de pequeños péptidos que pueden ser reconocidos por los receptores de péptidos en la superficie de la célula del ovario femenino.
“Se podría comparar con un servicio de entrega” afirmó Luan. “Somos conscientes de que el pequeño péptido sirve como una señal para la parte femenina de la flor, actuando como un golpe en la puerta para alertar al receptor de que el tubo polínico ha llegado”.
Las ondas de calcio finalmente hacen que el tubo polínico estalle y libere el esperma inmóvil dentro del óvulo, asegurando así una fertilización exitosa.
“En cierto modo, se suicidan para liberar su esperma” aclaró Luan en Nature. “De vez en cuando, las células reproductoras femeninas también mueren, dejando al descubierto el óvulo y dando luz a una nueva vida. Se podría considerar un “viaje romántico” para su reproducción”.
Este descubrimiento del estudio de los canales de calcio en las plantas sugiere que estas tienen un método único para producir señales diferentes a las que se encuentran en los animales.
Los hallazgos, publicados el 6 de julio en Nature, revelan un proceso, previamente desconocido, que sirve como método de comunicación durante la fertilización.
Según el profesor Shen Luan, director de la división PMB y primer autor del artículo, el mecanismo exacto detrás de la señalización hasta ahora había sido imposible de descifrar para los investigadores.
“A nivel molecular, este mecanismo ahora está más claro que nunca” aclaró Luan.
El proceso por el que las flores se reproducen sexualmente se denomina polinización, y este consiste en la transferencia de polen desde el estambre de una flor al estigma del pistilo. Una vez que el grano de polen se encuentra en el estigma, un tubo polínico se desarrolla a partir de ese gránulo para eventualmente convertirse en un óvulo, facilitando la transferencia de esperma a este óvulo.
Luan admitió que los investigadores notaron la presencia de ondas de calcio que, al estilo de “cartas de amor” preceden al proceso de fertilización, y afirmaron que estaban al tanto de la importancia de estas señales de calcio, pero no estaban seguros de como se producían.
Con el fin de analizar cómo la célula femenina produce estas ondas, los coautores introdujeron un biosensor para monitorear los niveles de calcio en la célula específica para buscar señales de las partes masculinas que ocasionan ondas de calcio .
Descubrieron que los túbulos polínicos liberan una serie de pequeños péptidos que pueden ser reconocidos por los receptores de péptidos en la superficie de la célula del ovario femenino.
“Se podría comparar con un servicio de entrega” afirmó Luan. “Somos conscientes de que el pequeño péptido sirve como una señal para la parte femenina de la flor, actuando como un golpe en la puerta para alertar al receptor de que el tubo polínico ha llegado”.
“En cierto modo, se suicidan para liberar su esperma” aclaró Luan en Nature. “De vez en cuando, las células reproductoras femeninas también mueren, dejando al descubierto el óvulo y dando luz a una nueva vida. Se podría considerar un “viaje romántico” para su reproducción”.
Este descubrimiento del estudio de los canales de calcio en las plantas sugiere que estas tienen un método único para producir señales diferentes a las que se encuentran en los animales.
De hecho, los investigadores han estado estudiando los canales de calcio durante más de 30 años y aprendiendo con ello cómo confieren resistencia al mildiu polvoriento (enfermedad fúngica por la que numerosas plantas se ven afectadas) o permiten la identificación mecánica del sistema radicular.
Además, comprender los complejos sucesos moleculares que intervienen en la fertilización podría ayudar a mejorar el rendimiento comercial de las plantas con flores o a utilizar los resultados para romper la barrera existente entre especies, lo que podría abrir la puerta a nuevas especies híbridas a través de la polinización cruzada.
Pero, aparte de su posible aplicación comercial, estos hallazgos resaltan sobre todo la capacidad que tienen las plantas de comunicarse vía molecular. “Desde un punto de vista evolutivo, ellas crearon sus propias moléculas específicas para obtener un proceso de comunicación único” concluyó Shen Luan.
Además, comprender los complejos sucesos moleculares que intervienen en la fertilización podría ayudar a mejorar el rendimiento comercial de las plantas con flores o a utilizar los resultados para romper la barrera existente entre especies, lo que podría abrir la puerta a nuevas especies híbridas a través de la polinización cruzada.
Pero, aparte de su posible aplicación comercial, estos hallazgos resaltan sobre todo la capacidad que tienen las plantas de comunicarse vía molecular. “Desde un punto de vista evolutivo, ellas crearon sus propias moléculas específicas para obtener un proceso de comunicación único” concluyó Shen Luan.
Fuentes: Europa Press, La Voz
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