22 marzo, 2012

¿Cómo miran las larvas de la esponja?

No tienen neuronas ni opsinas, pero aún así se guían por la luz.

Amphimedon_larvae

Casi todos los animales están equipados con algún tipo de estructura visual que les permite navegar a través de su entorno, las larvas de la mayoría de las esponjas no. En cambio poseen un anillo de células fotosensibles muy primitivas que permiten guiarlos hacia la luz azul (fototaxia). Sin embargo, estas larvas no tienen neuronas ni opsinas —la principal molécula encargada de percibir la luz. Entonces, ¿cómo hacen para detectar la luz?

Un grupo internacional de investigadores liderados por el Dr. Todd Oakley de la UC Santa Bárbara analizaron el genoma de la esponja Amphimedon queenslandica en busca de otras proteínas sensibles a la luz conocidas como criptocromos, los cuales están presentes tanto en mamíferos, insectos y plantas. Usando unas sondas de ARN, Oakley y su equipo detectaron la presencia de dos tipos de criptocromos expresados en los embriones y larvas de las esponjas. Uno de ellos conocido como Aq-Cry2 se expresaba en anillo de células fotosensibles de las larvas según reportaron esta semana en The Journal of Experimental Biology.

Sin embargo, los criptocromos y las fotoliasas (una enzima que repara el ADN en respuesta a la luz azul o UV) son bastante similares. Con el fin de descartar que se trate de la segunda, los investigadores expresaron y purificaron la proteína Aq-Cry2 y probaron su era capaz de reparar el ADN. Los resultados mostraron que no lo pudo hacer, confirmando así que se trataba de un criptocromo.

Luego los investigadores sometieron a la proteína a luces de diferentes longitudes de onda, observando que la de 450nm (luz azul) era absorbida con una mayor fuerza: la misma longitud de onda a la cual las larvas reaccionan activamente.

Este hallazgo revela que el criptocromo Aq-Cry2 es clave para la fototaxia en las larvas de las esponjas y es posible que este sistema de fotodetección ha evolucionado de una manera completamente diferente a otras estructuras visuales. No obstante, aún se desconoce cómo hace esta proteína para dirigir a las larvas hacia sus lugares de asentamiento.


Referencias:

Rivera; et al. (2012). Blue-light-receptive cryptochrome is expressed in a sponge eye lacking neurons and opsin. J. Exp. Biol. 215,1278–1286 doi: 10.1242/​jeb.067140

Kathryn Knight. SPONGE LARVAE COULD BE GUIDED BY CRYPTOCHROME J. Exp. Biol. 2012 215:ii. ; doi:10.1242/jeb.072322

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