Se revela un nuevo papel de la autofagia en la diferenciación de las células vegetales

Desprendimiento de células de la tapa de la raíz. (Izquierda) Tipo salvaje. (Derecha) Mutante deficiente en autofagia. Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara

Un cambio de carrera en la mitad de la vida es difícil de llevar a cabo, porque puede implicar reinventarse y adoptar un papel profesional completamente nuevo. Ahora, investigadores de Japón demuestran que algunas células vegetales reciben una ayuda de la autofagia cuando cambian de funciones primarias a mitad de su vida.

En un estudio publicado en Development, investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara revelaron que la autofagia -maquinaria de autodigestión que opera en el interior de las células eucariotas- desempeña un papel crucial en el crecimiento de las raíces. Es decir, la autofagia favorece la transición de las células de la tapa de la raíz desde el centro de la tapa, donde actúan como sensores de gravedad, hasta el exterior de la tapa, donde funcionan como células secretoras y finalmente se desprenden.

Las células de la caperuza de la raíz son únicas entre las células de la planta en el sentido de que están sujetas a un recambio constante, mientras que la mayoría de las otras células que componen el cuerpo de la planta se mantienen durante toda la vida de la misma. A medida que las raíces crecen y se alargan, las células más externas de la cápsula radicular se desprenden y las células internas ocupan su lugar, cambiando tanto de función como de ubicación.

«El recambio celular concertado y la especialización funcional de las células del capuchón de la raíz requieren una sofisticada reorganización subcelular», explica Tatsuaki Goh, autor principal del estudio. «Sin embargo, la dinámica espacio-temporal de esta reorganización y la regulación molecular y genética de este proceso no están bien caracterizadas».

Para investigar este proceso de reorganización subcelular, los investigadores diseñaron una técnica de microscopía que les permitía observar el crecimiento de las raíces de Arabidopsis en tiempo real mientras seguían automáticamente la punta de la raíz que se extendía.

«Lo que vimos es que, justo antes de que la capa más externa de las células se desprendiera de la punta de la raíz, hubo un cambio importante en la ubicación de los orgánulos dentro de las células», dice Keiji Nakajima, autor principal del estudio. «Es importante destacar que el sistema de autofagia debía estar intacto para que se produjera este cambio».

También se necesitaba un sistema de autofagia funcional para que las células se separasen de los capuchones de las raíces de forma muy ordenada.

«Nuestros hallazgos sugieren que la autofagia es un componente esencial de la limpieza de las células y de la reorganización de los orgánulos. Ambos están asociados con la especialización funcional de las células más externas de la tapa de la raíz como células secretoras, así como con el proceso de separación celular», dice Goh.

La autofagia es un proceso evolutivamente conservado en las células eucariotas, donde desempeña un papel clave en el reciclaje de nutrientes y la respuesta al estrés, aunque su función es menos conocida en las plantas. Así, el nuevo papel de la autofagia en las plantas revelado por este estudio tiene importantes implicaciones para la conservación de los factores centrales de la autofagia en los genomas de las plantas.


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Más información:
Tatsuaki Goh et al, La autofagia promueve la eliminación de organelos y la separación celular organizada de las células vivas de la tapa de la raíz en Arabidopsis thaliana, Development (2022). DOI: 10.1242/dev.200593

Proporcionado por
Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara

Cita:
Revelan un nuevo papel de la autofagia en la diferenciación de las células vegetales (2022, 6 de julio)
recuperado el 6 de julio de 2022
de https://phys.org/news/2022-07-role-autophagy-cell-differentiation-revealed.html

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