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El proceso de reproducción sexual recién descubierto avanza en la comprensión de la evolución de plantas y algas

Los científicos han descubierto el proceso de reproducción sexual en las microalgas que les ayuda a comprender mejor la evolución de las algas y las plantas. Crédito: Shunsuke Hirooka y Shin-ya Miyagishima, Instituto Nacional de Genética, ROIS

Los científicos han descubierto el proceso de reproducción sexual en las microalgas que les ayuda a comprender mejor la evolución de las algas y las plantas. Su descubrimiento podría dar lugar a nuevas aplicaciones industriales para las microalgas, que van desde el tratamiento de aguas residuales hasta la producción de colorantes e ingredientes alimentarios.


El equipo de investigación japonés publicó sus hallazgos en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias Semana 3 de octubre de 2022.

El equipo realizó sus estudios sobre Galdiria, un tipo de microalga roja unicelular que se encuentra en ella. ácido sulfúrico aguas termales en todo el mundo y se espera que sea una importante fuente de nutrición para los seres humanos. Las microalgas tienen una alta capacidad para fijar dióxido de carbono. Esta fijación es el proceso por el cual el dióxido de carbono se convierte en compuestos orgánicos. La capacidad de fijación de las microalgas es mayor que la de las plantas, y las microalgas contienen concentraciones más altas de proteínas, vitaminas y pigmentos. En los últimos años, investigadores y empresas han trabajado para desarrollar Galdieria, de rápido crecimiento, como fuente industrial de vitaminas y colorantes.

Galdiria es versátil, capaz de generar su energía a través del proceso de fotosíntesis, utilizando luz y dióxido de carbono. Utiliza una combinación de diferentes fuentes de energía y carbono y obtiene nutrientes a través del consumo de azúcares extracelulares o alcoholes de azúcar. Galdiria también puede tolerar niveles más altos de sal y metales pesados ​​que muchas otras microalgas. Sin embargo, el tamaño del genoma de Galderia es muy pequeño.

Debido a la versatilidad de Galdiria, los científicos lo consideran un sistema emergente para aplicaciones biotecnológicas. Sin embargo, debido a que Galdiria está rodeada de gruesas y sólidas pared celular, requiere una manipulación física intensiva en energía para extraer su contenido celular. La pared celular también dificulta la modificación genética de Galdiria.

Durante su investigación, el equipo descubrió que la forma de Galdiria conocida como pared celular es diploide, un tipo de célula que contiene dos conjuntos completos de cromosomas. Sin embargo, cuando estos diploides se exponen a un entorno determinado, se producen haploides sin pared celular, y el grupo haploide sin pared contiene solo un juego de cromosomas.

Para continuar con su investigación, el equipo logró una replicación estable de la pared celular haploide y convirtió el haploide nuevamente en diploide. dijo Shunsuke Hirooka, profesor asistente del proyecto en el Instituto Nacional de Genética de Japón.

«Logramos desarrollar una técnica de modificación genética para Galderia utilizando haploides haploides de pared celular. El procedimiento permite generar líneas de ‘autoclonación’ que no contienen secuencias de ADN heterogéneas para uso industrial. Por ejemplo, hemos logrado generar líneas de ‘autoclonación’ para uso industrial. Por ejemplo, hemos logrado generar líneas de ‘autoclonación’ para uso industrial», dijo Shin Ya Miyajishima, profesor del Instituto Nacional de Genética de Japón, el alga es azul ( el azul es el color de la ficocianina, que se usa como colorante azul natural en ciertos productos alimenticios), que no está presente de forma natural”.

Los hallazgos del equipo son significativos porque aunque la reproducción sexual también está presente en algunos algas unicelulares, los ancestros de las plantas, la reproducción sexual no se encontró en muchas algas unicelulares que aparecieron temprano en la evolución. Se ha supuesto que estas algas unicelulares sólo se reproducen división celularo reproducción asexualEl origen y el proceso evolutivo de la reproducción sexual en algas y plantas no está claro, dijo Hiroka.

Mirando hacia el futuro, los investigadores creen que sus hallazgos ayudarán a aclarar el proceso evolutivo y su origen. Reproducción sexual en algas y plantas. Los hallazgos del equipo tienen el potencial de desbloquear usos futuros emocionantes para la microalga Galdiria.

«Los haploides detectados en este estudio tienen el mismo potencial de crecimiento que los diploides, y su contenido puede extraerse fácilmente y modificarse genéticamente, lo que facilita uso industrialde Galdiria y se espera que cree formas avanzadas de microalgas Uso, como el uso de alimentos que contienen vacunas algas Expresar proteínas virales como antígenos”, dijo Miyajishima.


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más información:
Hirooka, Shunsuke et al., Ciclo de vida y genómica funcional del alga roja unicelular Galdiria para dilucidar la evolución de las algas, la planta y el uso industrial, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2210665119. doi.org/10.1073/pnas.2210665119

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La frase: Proceso de reproducción sexual recién descubierto mejora la comprensión de la evolución de plantas y algas (3 de octubre de 2022) Consultado el 3 de octubre de 2022 en https://phys.org/news/2022-10-newly-sexual-reproduction-furthers-algae. html

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