El genoma Chara: complejidad secundaria e implicaciones para la terrestrización de las plantas

Área de la Ciencia:

• * Biología evolutiva
• * La genómica
• * Fisiología

Sus antecedentes:

• * Las plantas terrestres (embriófitas) evolucionaron a partir de algas verdes de agua dulce.
• * Las algas Charophyceae, particularmente las especies Chara, exhiben planes corporales complejos y se consideran los parientes vivos más cercanos a las plantas terrestres.
• * La comprensión del genoma Chara es crucial para identificar las innovaciones genéticas que permiten la terrestrización de las plantas.

Objetivo del estudio:

• * Para presentar la secuencia del genoma de Chara braunii.
• * Comparar el genoma de Chara braunii con los genomas de las plantas terrestres para identificar novedades evolutivas y genes de herencia compartida.
• * Investigar la base genética de la complejidad morfológica y las estrategias reproductivas de Chara braunii.

Principales métodos:

• * Secuenciación de todo el genoma y genómica comparativa.
• * Análisis de familias de genes, incluidos los involucrados en la biosíntesis de la pared celular, la señalización y la tolerancia al estrés.
• * Análisis transcriptómico de las estructuras reproductoras sexuales.

Principales resultados:

• * Chara braunii posee síntesis de xilano únicas para la biosíntesis de la pared celular y un mecanismo de fragmoplasma similar al de las plantas terrestres.
• * La señalización retrógrada similar a la de las plantas terrestres controla a los plásticos Chara braunii, con una regulación transcripcional más elaborada que otras algas.
• * Las familias de genes expandidos relacionados con la tolerancia a las especies reactivas de oxígeno (ROS), las quinasas similares a los receptores LysM y los factores de transcripción (TF) están vinculados a la complejidad morfológica.
• * Los datos transcriptómicos revelan un intrincado control de la TF, la actividad de la red de genes ROS y las proteínas ancestrales similares a las plantas en los cigotos.

Conclusiones:

• * El genoma de Chara braunii proporciona información sobre el conjunto de herramientas genéticas necesarias para la terrestrización de las plantas.
• * Este organismo exhibe una mezcla de algas y características similares a las de las plantas terrestres, lo que pone de relieve las transiciones evolutivas clave.
• * Los complejos rasgos morfológicos y reproductivos en Chara braunii están respaldados por familias de genes expandidas y intrincadas redes reguladoras.