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Sexta Selvagem: Antócero-do-campo

por Piter Kehoma Boll

Três semanas atrás a Sexta Selvagem trouxe um musgo, sendo aquela a terceira planta não-vascular apresentada. E antes de voltarmos às plantas vasculares, vamos dar uma olhada em outro camarada não-vascular da única divisão não-vascular que ainda não foi apresentada aqui, os antóceros.

A espécie que escolhi para começar a participação de antóceros é o antócero-do-campo, Anthoceros agrestis.

Anthoceros_agrestis

Um pedaço de solo com o antócero-do-campo crescendo em cima. Foto do usuário BerndH do Wikimedia.*

Como outros antóceros, o antócero-do-campo tem uma fase gametófito dominante que aparece como uma planta achatada pequena crescendo bem perto do solo. O esporófito cresce sobre ele e tem a forma de um chifre vertical alongado, de onde o nome antócero (“chifre-flor”).

Encontrado na Europa e na América do Norte, o antócero-do-campo geralmente cresce em locais úmidos e está geralmente cercado de musgos. Seu gametófito tem algumas cavidades preenchidas de mucilagem que são o local favorito para espécies de cianobactérias do gênero Nostoc crescerem. Essa associação é o que faz os antóceros adquirirem seu tom ligeiramente azulado.

O antócero-do-campo tem o menor genoma de todas as plantas não-vasculares estudadas até o presente e por isso ele tem sido cultivado para servir como um interessante organismo-modelo.

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Referências:

EOL – Encyclopedia of life. Field Hornwort. Disponível em <http://eol.org/pages/399515/overview&gt;. Acesso em 18 de maio de 2017.

Szövényi, P., Frangedakis, E., Ricca, M., Quandt, D., Wicke, S., & Langdale, J. (2015). Establishment of Anthoceros agrestis as a model species for studying the biology of hornworts BMC Plant Biology, 15 (1) DOI: 10.1186/s12870-015-0481-x

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Sexta Selvagem: Musgo-da-terra-espalhado

por Piter Kehoma Boll

Se você ainda acha que musgos não são interessantes, talvez mude de ideia depois de conhecer o musgo-da-terra-espalhado, Physcomitrella patens.

Encontrado em regiões temperadas do mundo, exceto na América do Sul, mas mais comum na América do Norte e na Eurásia, o musgo-da-terra-espalhado cresce perto de corpos d’água, sendo uma das primeiras espécies a colonizar o solo exposto em torno de poças d’água. Apesar de amplamente distribuído, não é uma espécie comum.

Physcomitrella_patens

O musgo-da-terra-espalhado crescendo na lama. Foto de Hermann Schachner.

Desde o começo dos anos 1970, o musgo-da-terra-espalhado vem sendo usado como organismo modelo, especialmente em relação a manipulação de genes. Diferente do que ocorre em plantas vasculares, a fase dominante em musgos é o gametófito, um organismo haploide, o que significa que ele tem apenas uma cópia de cada cromossomo nas células. Essa é uma condição ideal para o estudo da expressão de genes, já que a ativação e desativação de um gene não é mascarada por um segundo em outra cópia do cromossomo na mesma célula.

Physcomitrella_patens_ecotypes

Physcomitrella patens crescendo no laboratório. Créditos ao laboratório de Ralf Reski.*

Ao controlar a expressão gênica no musgo-da-terra-espalhado, pesquisadores podem traçar o papel de cada um deles no desenvolvimento da planta. Comparar esses dados com o que é conhecido de plantas com flores pode levar a um melhor entendimento de como o reino das plantas evoluiu.

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Referências:

Cove, D. (2005). The Moss Physcomitrella patens Annual Review of Genetics, 39 (1), 339-358 DOI: 10.1146/annurev.genet.39.073003.110214

Schaefer, D. (2001). The Moss Physcomitrella patens, Now and Then PLANT PHYSIOLOGY, 127 (4), 1430-1438 DOI: 10.1104/pp.127.4.1430

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Sexta Selvagem: Pulgão-da-ervilha

por Piter Kehoma Boll

Algum tempo atrás apresentei um organismo modelo, o besouro-castanho, e esta semana introduzirei mais um. Seu nome é Acyrthosiphon pisum, comumente conhecido como pulgão-da-ervilha ou piolhão-da-ervilha.

Um pulgão-da-ervilha adulto e duas ninfas. Foto de Shipher Wu.*

Um pulgão-da-ervilha adulto e duas ninfas. Foto de Shipher Wu.*

Como de praxe com organismos modelo, o pulgão-da-ervilha tem sido estudado a fundo e, portanto, muitas coisas curiosas foram estudadas e descobertas nele. Como um pulgão típico, ele se alimenta de seiva, especialmente de legumes (família Fabaceae), incluindo muitas plantas cultivadas para alimentação, como a ervilha, de onde o nome. Como resultado, ele é uma praga agrícola de grande importância mundialmente.

O ciclo de vida dos pulgões-da-ervilha é bem incomum, apesar de não ser muito diferente da maioria dos pulgões. A maior parte da população é composta de fêmeas partenogenéticas, isto é, fêmeas que se reproduzem produzindo filhotes sem sexo. Estas fêmeas partenogenéticas dão à luz ninfas vivas, não depositando ovos, assim são geralmente chamadas de fêmeas partenogenéticas vivípadas. Durante o outono, o aumento do comprimento da noite ativa a produção de uma única geração de indivíduos sexuais, tanto machos quanto fêmeas, por fêmeas partenogenéticas. Machos e fêmeas sexuais então acasalam e as fêmeas põem ovos fertilizados dos quais novas fêmeas partenogenéticas emergirão.

Pulgões-da-ervilha geralmente não possuem asas, mas quando a comida se torna escassa eles podem produzir indivíduos alados que voam para novas fontes de alimento e colonizam uma planta hospedeira nova. Um ciclo de vida tão complexo faz com que eles sejam bons modelos para estudos de reprodução.

Outra área na qual o pulgão-da-ervilha é um bom modelo é o estudo de simbiose com bactérias. A bactéria Buchnera aphidicola é conhecida por viver na hemocele (a cavidade corporal na qual se encontra a hemolinfa, o “sangue” dos insetos) dos pulgões e fornece muitos aminoácidos essenciais. Várias outras bactérias podem ser encontradas vivendo dentro dos pulgões e são capazes de influenciar profundamente a fisiologia do inseto.

O pulgão-da-ervilha é um dos poucos animais conhecidos capazes de produzir carotenoides, pigmentos orgânicos geralmente produzidos por bactérias e plantas (na verdade seus cloroplastos, que são na verdade bactérias endossimbiontes). Esta habilidade pode ter sido obtida por transferência de genes bacterianos para o genoma do pulgão. Algum tempo atrás, demonstrou-se que os pulgões-da-ervilha podem usar estes carotenoides para produzir ATP (moléculas armazenadores de energia) a partir da luz do sol, um processo similar a um tipo de precursor muito primitivo da fotossíntese. Não pode-se considerar isso como fotossíntese real porque não há produção (síntese) de moléculas orgânicas usando dióxido de carbono.

De qualquer forma, o pulgão-da-ervilha é não obstante uma criaturinha impressionante.

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Referências:

Chen, D.-Q.; Montlor, C. B. 2000. Fitness effects of two facultative endosymbiotic bacteria on the pea aphid, Acyrthosiphon pisum, and the blue alfafa aphid, A. kondoi. Entomologia Experimentalis et Applicata, 95 (3): 315-323.

Valmalette, J. C.; Dombrovsky, A.; Brat, P.; Mertz, C.; Capovilla, M.; Robichon, A. 2012. Light-induced electon transfer and ATP synthesis in a carotene synthesizing insect. Scientific Reports, 2: 579.

Wikipedia. Acyrthosiphon pisum. Available at: < https://en.wikipedia.org/wiki/Acyrthosiphon_pisum >. Access on June 10, 2015.

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