Chloroplast genes are expressed during intracellular symbiotic association of Vaucheria litorea plastids with the sea slug Elysia chlorotica.

C V Mujer, D L Andrews, J R Manhart, S K Pierce, and M E Rumpho
Department of Horticultural Sciences, Texas A & M University, College
Station 77843, USA.
[image: Small right arrow pointing to:] This article has been cited
by http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC37991/citedby/ other
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Abstract

The marine slug Elysia chlorotica (Gould) forms an intracellular symbiosis
with photosynthetically active chloroplasts from the chromophytic alga
Vaucheria litorea (C. Agardh). This symbiotic association was characterized
over a period of 8 months during which E. chlorotica was deprived of V.
litorea but provided with light and CO2. The fine structure of the symbiotic
chloroplasts remained intact in E. chlorotica even after 8 months of
starvation as revealed by electron microscopy. Southern blot analysis of
total DNA from E. chlorotica indicated that algal genes, i.e., rbcL, rbcS,
psaB, psbA, and 16S rRNA are present in the animal. These genes are
typically localized to the plastid genome in higher plants and algae except
rbcS, which is nuclear-encoded in higher plants and green (chlorophyll a/b)
algae. Our analysis suggests, however, that similar to the few other
chromophytes (chlorophyll a/c) examined, rbcS is chloroplast encoded in V.
litorea. Levels of psbA transcripts remained constant in E. chlorotica
starved for 2 and 3 months and then gradually declined over the next 5
months corresponding with senescence of the animal in culture and in nature.
The RNA synthesis inhibitor 6-methylpurine reduced the accumulation of psbA
transcripts confirming active transcription. In contrast to psbA, levels of
16S rRNA transcripts remained constant throughout the starvation period. The
levels of the photosystem II proteins, D1 and CP43, were high at 2 and 4
months of starvation and remained constant at a lower steady-state level
after 6 months. In contrast, D2 protein levels, although high at 2 and 4
months, were very low at all other periods of starvation. At 8 months, de
novo synthesis of several thylakoid membrane-enriched proteins, including
D1, still occurred. To our knowledge, these results represent the first
molecular evidence for active transcription and translation of algal
chloroplast genes in an animal host and are discussed in relation to the
endosymbiotic theory of eukaryote origins.

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acemos EL ANIMAL QUE VIVE DESDE CERVANTES

La almeja más vieja tiene más de 400 años

Los científicos creen que esta especie, que ya aparecía en el 'Guiness' como la más longeva, puede desarrollar eficaces sistemas de defensa contra el envejecimiento

La almeja 'Ming' vivía cuando la famosa dinastía reinaba en China. EFE Londres

Hace unos cuatrocientos años, Don Quijote veía la luz en España y la dinastía Ming reinaba en China. La única testigo de aquella época es una almeja descubierta en la costa de Islandia, que, además, puede ser con mucha seguridad el animal más longevo del planeta.

Este valioso ejemplar, que pertenece a la especie Arctica Islandica, ha sido hallado recientemente por un equipo de científicos de la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad de Bangor, en Gales, en el marco del proyecto europeo Millenium, que investiga los cambios climáticos registrados en los últimos mil años.

Hasta ahora, el récord de longevidad lo ostentaba otra almeja de 374 años que se conserva en un museo de Islandia, aunque oficialmente el libro Guinness sólo reconoce a una hermana pequeña que se descubrió en 1982 en aguas americanas cuando tenía 220 años.

Tres almejas en el podio de la longevidad animal

Ambas marcas, en cualquier caso, han sido pulverizadas por Ming, como ha sido apodado este nuevo ejemplar por la prensa británica en referencia a la dinastía que regía en China cuando nació. Tras contar las líneas de su concha, los científicos han establecido que ha vivido entre 405 y 410 años en las gélidas aguas de la costa norte de Islandia.

El hecho de que el podio en longevidad animal esté ocupado por tres almejas tiene intrigado a los científicos de Bangor, que creen que esta especie puede haber desarrollado sistemas de defensa excepcionalmente eficaces contra los procesos degenerativos asociados a la edad.

"Si en la Arctica Islandica la evolución ha creado un modelo de resistencia exitoso al daño causado por el envejecimiento, es posible que una investigación de los tejidos de esos auténticos 'matusalenes' pueda ayudarnos a entender el proceso del envejecimiento", ha apuntado Chris Richardson, uno de los investigadores que ha participado en el estudio.

Además los científicos creen que todavía pueden encontrarse ejemplares con edades aún superiores, no sólo en aguas de Islandia, que parecen contar con las condiciones ideales para esta extrema longevidad, sino también en el mar de Irlanda y en el mar del Norte.

'Grabadoras diminutas' del fondo del mar

Los científicos responsables del hallazgo están especializados en estudiar el crecimiento y la edad de las almejas a partir de las líneas que se forman anualmente en sus conchas, de la misma forma que los dendrocronólogos datan la antigüedad de un árbol a partir de los anillos de su tronco.

El crecimiento de las conchas de las almejas está relacionado con factores medioambientales, como la temperatura del agua, la salinidad y la disponibilidad de alimento, por lo que los científicos creen que su estudio puede permitir entender los cambios en los océanos vinculados al cambio climático.

Como ha explicado a la BBC Richardson, viendo a estos animales "se puede reconstruir el ambiente en el que crecieron, porque son como grabadoras diminutas en el lecho del océano que integran señales sobre la temperatura y la alimentación en un período específico".

Al margen de las almejas, otros animales conocidos por su longevidad son las tortugas marinas, que llegan a alcanzar los 180 años de edad, o el erizo de color rojo, que, según algunos estudios, puede llegar a vivir entre 150 y 200 años.