Video Experimental Relacionado
Updated: Jun 21, 2026
08:10
Environmentally Induced Heritable Changes in Flax
Published on: January 27, 2011
Transferencia génica al núcleo y la evolución de los cloroplastos
W Martin1, B Stoebe, V Goremykin
1Institut für Genetik, Technische Universität Braunschweig, Spielmannstrasse 7, 38023 Braunschweig, Germany.
Nature
|September 19, 2001
Resumen
La reconstrucción de la evolución fotosintética de los eucariotas es un desafío debido a las brechas en el registro fósil. Este estudio utiliza 45 genes comunes de los cloroplastos para inferir relaciones evolutivas y patrones de pérdida de genes.
Área de la Ciencia:
- Biología evolutiva Biología evolutiva.
- Biología molecular La biología molecular.
- La genómica es la genómica.
Sus antecedentes:
- El registro fósil de los eucariotas fotosintéticos, especialmente las formas unicelulares, es incompleto y difícil de interpretar.
- Las reconstrucciones evolutivas anteriores se basaron en información filogenética limitada de genes individuales, lo que dificultaba la precisión.
Objetivo del estudio:
- Para reconstruir la historia evolutiva de los eucariotas fotosintéticos utilizando un conjunto completo de genes de los cloroplastos.
- Investigar patrones de pérdida de genes en los genomas de los cloroplastos e identificar casos de transferencia de genes endosimbióticos.
Principales métodos:
- Análisis filogenético de 45 genes codificadores de proteínas comunes de los genomas de cloroplastos de diversos eucariotas fotosintéticos y un grupo externo de cianobacterias.
- Alineación de 11.039 posiciones de aminoácidos por genoma para inferir relaciones evolutivas.
- Mapeo de eventos de pérdida de genes a través del árbol filogenético inferido.
Principales resultados:
- La inferencia filogenética utilizando los 45 genes fue suficiente, aunque apenas, para resolver la topología enraizada de nueve taxones.
- Se encontró que las pérdidas de genes independientes y paralelas en múltiples linajes eran más comunes (proporción de 4: 1) que las pérdidas únicas.
- Se identificaron homólogos de 44 proteínas codificadas por plástidos como genes nucleares, lo que indica una transferencia de genes endosimbióticos.
Conclusiones:
- Se puede establecer un marco filogenético robusto para los eucariotas fotosintéticos utilizando un conjunto conservado de genes de cloroplastos.
- La evolución del genoma de los cloroplastos se caracteriza por frecuentes eventos paralelos de pérdida de genes.
- La transferencia de genes endosimbióticos de los cloroplastos al núcleo es un proceso significativo en la evolución de las plantas.
Videos de Conceptos Relacionados
00:53Transgenic Organisms
Overview
01:29Non-nuclear Inheritance
Most DNA resides in the nucleus of a cell. However, some organelles in the cell cytoplasm—such as chloroplasts and mitochondria—also have their own DNA. These organelles replicate their DNA independently of the nuclear DNA of the cell in which they reside. Non-nuclear inheritance describes the inheritance of genes from structures other than the nucleus.
01:29Non-nuclear Inheritance
Most DNA resides in the nucleus of a cell. However, some organelles in the cell cytoplasm—such as chloroplasts and mitochondria—also have their own DNA. These organelles replicate their DNA independently of the nuclear DNA of the cell in which they reside. Non-nuclear inheritance describes the inheritance of genes from structures other than the nucleus.
02:19Export of Mitochondrial and Chloroplast Genes
A eukaryotic cell can have up to three different types of genetic systems: nuclear, mitochondrial, and chloroplast. During evolution, organelles have exported many genes to the nucleus; this transfer is still ongoing in some plant species. Approximately 18% of the Arabidopsis thaliana nuclear genome is thought to be derived from the chloroplast’s cyanobacterial ancestor, and around 75% of the yeast genome derived from the mitochondria’s bacterial ancestor. This export has occurred irrespective...
02:08Gene Conversion
Other than maintaining genome stability via DNA repair, homologous recombination plays an important role in diversifying the genome. In fact, the recombination of sequences forms the molecular basis of genomic evolution. Random and non-random permutations of genomic sequences create a library of new amalgamated sequences. These newly formed genomes can determine the fitness and survival of cells. In bacteria, homologous and non-homologous types of recombination lead to the evolution of new...
02:08Gene Conversion
Other than maintaining genome stability via DNA repair, homologous recombination plays an important role in diversifying the genome. In fact, the recombination of sequences forms the molecular basis of genomic evolution. Random and non-random permutations of genomic sequences create a library of new amalgamated sequences. These newly formed genomes can determine the fitness and survival of cells. In bacteria, homologous and non-homologous types of recombination lead to the evolution of new...