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Juan Carlos GilBorja TosarIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor Socasalgas verdes en embriones ajoloteacogolosos como elysia crispatacloroplastos robados por babosas marinasfotosíntesis en ellysia crispatacleptoplastia en babosas marinasreutilización de cloroplastos robadosparapodios en babosas marinascloroplastos robados en babosasradiación dañina a cloroplastoscloroplastos robados en babosas marinasgenes de algas sin incorporarmanual de usuario genético algalbabosas barbosa y código genéticoproteínas de alga en babosas marinascloroplastos robados y energía en babosacarbono fijado por fotosíntesis en babosasbabosas fotosintéticas necesitan materia orgánicababosas fotosintéticas camuflaje verdeganadería microscópica de cloroplastosevolución alimentación babosas fotosintéticasJuan Carlos GilElysia crispataElysia cloróticaATPMéxicoLynn MargulisCraig VenterJuan CarlosCoffee Break: Señal y RuidoBeethovenCorey AllardAmi LeeNicolás BelonoUniversidad de HarvardElysia
Cleptoplastos en babosas marinas
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Juan Carlos Gil explica cómo ciertas babosas marinas, como Elysia crispata y Elysia clorótica, incorporan los cloroplastos de las algas que consumen a sus propios tejidos para realizar la fotosíntesis durante meses.
…junto a ellas, junto al organismo huésped, las controlan y obtienen energía de ellas y las dan protección, por eso es una simbiosis Así que es de alguna forma una endosimbiosis como aquella, pero a medio camino, una endosimbiosis interruptus, si queréis Otro Caso sorprendente es el del preciosísimo ajolote, ¿sabéis? Este bichito que vive ahí en los cenotes de México, cuyos embriones pueden albergar algas verdes dentro de sus propias células que les aportan ese empuje de energía extra que necesitan para el desarrollo. Bueno, y luego hay unas babosas marinas muy particulares del grupo de los acogolosos, especies como Elysia crispata y Elysia clorótica, que no se conforman con ser caseros, si queréis, de algas, sino que van un paso más allá. Estas babosas se alimentan de las algas pero perforan sus células y en lugar de digerir todo su contenido hacen algo muy, muy llamativo y es que se quedan con los cloroplastos, o sea no la alga entera como los corales sino solamente los paneles solares fotosintéticos de las algas y las incorporan a sus propios tejidos y las mantienen funcionando durante meses. Esto es lo que se conoce ya desde hace algunas décadas como cleptoplastia, robar cloroplastos y reutilizarlos; es decir, son animales que dentro de sí se está haciendo la fotosíntesis. Las babosas han desarrollado unas estructuras laterales que se llaman parapodios, que pueden desplegar como si fueran hojas de alguna forma, aumentando o disminuyendo la superficie expuesta a la luz que tienen estos cloroplastos dentro. Regulan entonces la exposición evitando el exceso de radiación que en algunos casos podría llegar a dañarlos. O sea, no solo se han hecho las tías con paneles solares robados, sino que los despliegan y los orientan para tener un aporte de luz óptimo. Durante años se pensó que estas babosas deberían de alguna forma haber incorporado genes de las algas para poder mantener a estos cloroplastos, pero se determinó posteriormente que esto no era así. O sea, las algas no tienen ni idea del manual de usuario genético; he dicho, las algas de las barbosas, no tienen ni idea del código genético de las algas. Así que no pueden hacer proteínas de alga para reparar los cloroplastos. Y hoy también sabemos que la energía capturada del sol e incorporada por estos cloroplastos robados efectivamente acaba en la babosa. Se ha determinado que hay carbono fijado por fotosíntesis que forma parte de los tejidos de las babosas, pero no está desde luego nada claro cómo ocurre este proceso. De cualquier forma, estas babosas, digamos entre comillas, pero bueno, fotosintéticas, siguen necesitando alimentarse de forma normal de materia orgánica, así que el aporte de los cloroplastos, aunque existente, bueno, pues no parece suficiente como para poder mantenerlas vivas, ¿no? Entonces no se entiende muy bien; no se explica este aporte, pues cómo es para que les merezca la pena, evolutivamente hablando, pues haberse tomado todas estas molestias. Entonces se especulaba con la posibilidad de que acaso los cloroplastos estén ayudando a las babosas de otras formas. Quizás sirviendo de camuflaje; si buscáis estas especies en internet, bueno, pues veréis que son verdecitas, súper majas o quizá incluso como una suerte de despensa viva, una especie de ganadería microscópica de cloroplastos dentro de las babosas y es en este contexto en el que aparece el artículo del que os quiero. Hablar, titulado Un orgánulo del huésped integra cloroplastos robados para la fotosíntesis en animales. Efectivamente publicado en CEL en septiembre del año pasado. Los autores de correspondencia son Corey Allard, Ami Lee y Nicolás Belono de la Universidad de…
Significado #1
Juan Carlos Gil explica cómo ciertas babosas marinas, como Elysia crispata y Elysia clorótica, incorporan los cloroplastos de las algas que consumen a sus propios tejidos para realizar la fotosíntesis durante meses.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1algas verdes en embriones ajoloteacogolosos como elysia crispatacloroplastos robados por babosas marinasfotosíntesis en ellysia crispatacleptoplastia en babosas marinasreutilización de cloroplastos robadosparapodios en babosas marinascloroplastos robados en babosasradiación dañina a cloroplastoscloroplastos robados en babosas marinasgenes de algas sin incorporarmanual de usuario genético algalbabosas barbosa y código genéticoproteínas de alga en babosas marinascloroplastos robados y energía en babosacarbono fijado por fotosíntesis en babosasbabosas fotosintéticas necesitan materia orgánicababosas fotosintéticas camuflaje verdeganadería microscópica de cloroplastosevolución alimentación babosas fotosintéticas…junto a ellas, junto al organismo huésped, las controlan y obtienen energía de ellas y las dan protección, por eso es una simbiosis Así que es de alguna forma una endosimbiosis como aquella, pero a medio camino, una endosimbiosis interruptus, si queréis Otro Caso sorprendente es el del preciosísimo ajolote, ¿sabéis? Este bichito que vive ahí en los cenotes de México, cuyos embriones pueden albergar algas verdes dentro de sus propias células que les aportan ese empuje de energía extra que necesitan para el desarrollo. Bueno, y luego hay unas babosas marinas muy particulares del grupo de los acogolosos, especies como Elysia crispata y Elysia clorótica, que no se conforman con ser caseros, si queréis, de algas, sino que van un paso más allá. Estas babosas se alimentan de las algas pero perforan sus células y en lugar de digerir todo su contenido hacen algo muy, muy llamativo y es que se quedan con los cloroplastos, o sea no la alga entera como los corales sino solamente los paneles solares fotosintéticos de las algas y las incorporan a sus propios tejidos y las mantienen funcionando durante meses. Esto es lo que se conoce ya desde hace algunas décadas como cleptoplastia, robar cloroplastos y reutilizarlos; es decir, son animales que dentro de sí se está haciendo la fotosíntesis. Las babosas han desarrollado unas estructuras laterales que se llaman parapodios, que pueden desplegar como si fueran hojas de alguna forma, aumentando o disminuyendo la superficie expuesta a la luz que tienen estos cloroplastos dentro. Regulan entonces la exposición evitando el exceso de radiación que en algunos casos podría llegar a dañarlos. O sea, no solo se han hecho las tías con paneles solares robados, sino que los despliegan y los orientan para tener un aporte de luz óptimo. Durante años se pensó que estas babosas deberían de alguna forma haber incorporado genes de las algas para poder mantener a estos cloroplastos, pero se determinó posteriormente que esto no era así. O sea, las algas no tienen ni idea del manual de usuario genético; he dicho, las algas de las barbosas, no tienen ni idea del código genético de las algas. Así que no pueden hacer proteínas de alga para reparar los cloroplastos. Y hoy también sabemos que la energía capturada del sol e incorporada por estos cloroplastos robados efectivamente acaba en la babosa. Se ha determinado que hay carbono fijado por fotosíntesis que forma parte de los tejidos de las babosas, pero no está desde luego nada claro cómo ocurre este proceso. De cualquier forma, estas babosas, digamos entre comillas, pero bueno, fotosintéticas, siguen necesitando alimentarse de forma normal de materia orgánica, así que el aporte de los cloroplastos, aunque existente, bueno, pues no parece suficiente como para poder mantenerlas vivas, ¿no? Entonces no se entiende muy bien; no se explica este aporte, pues cómo es para que les merezca la pena, evolutivamente hablando, pues haberse tomado todas estas molestias. Entonces se especulaba con la posibilidad de que acaso los cloroplastos estén ayudando a las babosas de otras formas. Quizás sirviendo de camuflaje; si buscáis estas especies en internet, bueno, pues veréis que son verdecitas, súper majas o quizá incluso como una suerte de despensa viva, una especie de ganadería microscópica de cloroplastos dentro de las babosas y es en este contexto en el que aparece el artículo del que os quiero. Hablar, titulado Un orgánulo del huésped integra cloroplastos robados para la fotosíntesis en animales. Efectivamente publicado en CEL en septiembre del año pasado. Los autores de correspondencia son Corey Allard, Ami Lee y Nicolás Belono de la Universidad de…
Juan Carlos Gil introduce el artículo científico 'Un orgánulo del huésped integra cloroplastos robados para la fotosíntesis en animales' y plantea la pregunta que motivó a los autores sobre cómo las babosas secuestran y utilizan cloroplastos.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #11cloroplastos robados en elysia crispatafotosíntesis en animales con cloroplastosbabosas fotosintéticas y mecanismos de secuestroelysia crispata y técnicas científicas…animales. Efectivamente publicado en CEL en septiembre del año pasado. Los autores de correspondencia son Corey Allard, Ami Lee y Nicolás Belono de la Universidad de Harvard, la Escuela de Medicina también de Harvard y el Instituto Oncológico Dana-Farber. La Pregunta a la que estos autores querían dar respuesta era: ¿cuáles son los mecanismos que permiten a estas babosas secuestrar, mantener y utilizar cloroplastos funcionales dentro de sus propias células y para qué les sirven exactamente? Y para dar respuesta a esta pregunta, pues estudian una de estas, lógicamente, especies de babosas fotosintéticas, en concreto, Elysia crispata, utilizando todo un arsenal de técnicas. Bueno, lo primero... Se le pidió Mozart una sonata, ¿no? Para Elysia, ¿no? La para Elysia de Beethoven. Es de Beethoven, correcto, perdón. Sí, muy popular. Vale, pues se ponen a analizarlas con un mogollón de técnicas distintas y lo primero que hacen es confirmar algo que ya sabíamos, efectivamente los cloroplastos están funcionando, los paneles solares de mi metáfora pues están zumbando y para analizar cómo…
Juan Carlos Gil explica cómo los cloroplastos robados por las babosas marinas son encapsulados en estructuras llamadas cleptosomas, lo que implica la creación de un nuevo orgánulo.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11cleptosoma nuevo organulo lysiafagosomas lisosomas enzimas digestivasbabosas marinas roban cloroplastoscloroplastos encapsulados en cleptosomas…que los cloroplastos no están por ahí sueltos en el citoplasma de las células del sistema digestivo de la babosa, sino que están recluidos en vesículas con una membrana que caracterizan y es de origen animal, de la babosilla. Es una membrana tipo fagosoma. Son estos fagosomas los que fagocitan cosas en estos animales que normalmente se fusionan con lisosomas que son otras vesículas cargadas de enzimas digestivas que son estas enzimas las que se utilizan para degradar lo que se ha fagocido. Bueno, pues en el caso de Lysia, de alguna forma, este proceso se queda bloqueado a medio camino. Es como una especie de corte de digestión. No se acaba digiriendo a los cloroplastos. Este compartimento que encapsula los cloroplastos, pues tiene un comportamiento, ojo al chiste malo, de tal forma que es un nuevo organulo, que los autores han llamado cleptosoma. o sea que no es solo que la babosa se haya hecho con paneles solares, no los tiene ahí tirados por su garaje, conectados a su instalación eléctrica de cualquier forma con cinta aislante, no, no, no, es que se ha construido un verdadero módulo específico para alojar esos paneles que ha pillado por ahí La Siguiente pregunta, ¿cómo demonios funcionan entonces estos nuevos orgánulos, estos cleptosomas? Bueno, pues para indagar en ello lo que hacen es utilizar una técnica de fisiología llamada Patch Clamp, que permite medir corrientes eléctricas a través de los…
Juan Carlos Gil continúa explicando cómo los cleptosomas en las babosas marinas no son simples contenedores de cloroplastos, sino que regulan su función y podrían compararse con un sistema de control integrado de paneles solares robados.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #15 · Palabras #9cleptosoma regula función cloroplastoatp en el cleptosomaorgánulo ajusta entorno cloroplastocleptosomas no son bolsas pasivascleptosomas regulan función babosas marinasbabosas marinas sensores electrónica controlcloroplastos robados sistema de controlrendimiento optimizado paneles solares babosas…sea, de estos canales sensibles al ATP, pues no es accesoria, claramente está asociado de alguna forma a la función fotosintética. ¿Qué imagen nos da esto que os he contado hasta ahora? Pues el cloroplasto ahí robado sigue produciendo energía, esa energía. En forma de ATP se detecta dentro del cleptosoma; dentro de este nuevo orgánulo, este de alguna forma, desconocida aún, ajusta su entorno para que el cloroplasto funcione mejor. O sea, los cleptosomas no son bolsas pasivas de almacenes de cloroplastos, sino que regulan su función. Si volvemos a la metáfora de los panales solares, no Solo es que estén bien guardados, bien instalados y conectados al sistema de nuestras amigas las babosas; sino que van acompañadas de una suerte de sensores, como de electrónica de control o de regulación de potencia, podríamos decir. En fin, para optimizar su rendimiento. Es, si me permitís, que estoy a lo mejor estirando mucho el chicle, pues una especie de sistema de control integrado de paneles solares robados. Pero todo sistema razonablemente complejo como este que os estoy Describiendo tiene que tener un modo de contingencia. ¿Qué pasa si de verdad la comida escasea muchísimo? Bueno, pues para ver esta circunstancia lo que hacen es comparar a nuestras amiguitas verdes con otras semejantes, pero de otra especie que no retienen…
Juan Carlos Gil explica que los cleptosomas en las babosas marinas fotosintéticas no solo sirven para captar energía, sino que también funcionan como una despensa viva. Describe cómo este sistema controla los cloroplastos y los recicla cuando ya no son útiles.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5cloroplastos degradados por babosas marinascleptosomas digieren cloroplastos gillisosomas zampan cloroplastos babosaslípidos nutrientes en inanición babosascleptosomas en babosas marinascloroplastos reciclados por cleptosomasdespensa viva de los cleptosomascontrol de cloroplastos por cleptosomas…antes eran sus propias bacterias o arqueas. Y en resumen, los cloroplastos se deterioran; se les ve por microscopía que muestran signos estructurales de deterioro. Los paneles solares se están apagando, si el sistema para mantenerlos no funciona, ¿qué ocurre? Que durante periodos prolongados de inanición estas babosas cambian de estrategia. Los cleptosomas, que antes eran buenos caseros y mantenían a los cloroplastos vivitos y coleando, comienzan a degradarlos activamente. No es que se olviden de ellos, es que activamente les lanzan las señales de los lisosomas para zampárselos. Acaban de desbloquear el proceso de digestión que quedó en pausa y los convierten en nutrientes, particularmente en lípidos, que les van a permitir sobrevivir durante estos tiempos de escadrez. Así que los cleptosomas no son solo sistemas de captación de energía, que también, sino efectivamente una despensa viva. El sistema este que sostenía, mantenía, controlaba los paneles solares, pues cuando no hay más de medio, los desmonta y los recicla para reparar otras cosas. Mencionaba aquellos corales y anémonas; ¿hay alguna relación con ellos? Cierto es que el ISIA tiene el cloroplastos robados, mientras que los corales constructores de arrecifes tienen dentro, como os decía, las algas completas en simbiosis. Pero cuando los autores, mediante microscopía y marcadores moleculares, observan en…
Juan Carlos Gil continúa explicando el proceso de cleptoplastos, específicamente cómo algunas babosas marinas roban cloroplastos a las algas y los almacenan para usarlos como fuente de energía en caso de escasez.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #1cleptoplastos según juan carlosrobo de cloroplastos por digestiónasimilación de cleptoplastosbabosas marinas roban cloroplastoscloroplastos en el género elisiascompartimentos ad hoc para cloroplastoscloroplastos como ganaderíasimbiosis corales algas fotosintéticasfagosomas interrupción digestión coralevolución convergente fagosomascleptoplastos como paneles solares robadosendosimbiosis origen de mitocondriasmetabolismo acelerado en cleptoplastoscloroplastos como fuente de energíasistemas para explotar cloroplastos babosasinvestigación sobre bichines no modelodificultades estudio animales salvajesherramientas genéticas avanzadas especiescleptoplastos en babosas marinaslongevidad de cloroplastos robadosregulación del mecanismo cleptosomacanales sensibles al atp fotosíntesisendosimbiosis según margulisinvestigación de craig venter…les conviene. Pues por favor búsquenos en el podcast porque vamos a seguir hablando de cosas muy interesantes. Y ya ha desaparecido el mensaje de error, así que está todo perfecto. Nos vemos en la cara B. Venga, hasta ahora. Nos vemos en la cara de ahí Vale, Bienvenidos, bienvenidas, comenzamos aquí la cara B y más que comenzar continuamos la exposición que nos estaba haciendo Juan Carlos sobre los cleptoplastos: el proceso por el cual un organismo puede incorporar a otro y en este caso la aplicación a este robo de cloroplastos. Bueno, ¿robo por digestión básicamente y asimilación luego? No, no digestión, ingestión y asimilación. O digestión cuando tocas, sí, sí, es todo. Sí, estamos hablando... In caso de escasez, efectivamente. Como unas pocas especies del género elisias, unas babosas marinas, pues son capaces de robar los cloroplastos a las algas de las que se alimentan, pero en vez de digerirlos directamente pues los guardan en unos compartimentos ad hoc que son capaces no solo de concentrarlos sino de modificar sus condiciones para que los cloroplastos actúen de forma óptima y cuando hay escasez de comida se los tampan, o sea los tienen ahí trabajando pero como una ganadería, ¿no? Que te puedas comer los paneles solares, o sea, que tengo aquí unos paneles que puedes decir: uy, no tengo. Nada en la nevera, voy a comerme el panel solar. Lo último que os contaba es que corales y algunas anémonas, bueno pues, hacen simbiosis; es otro nivel de cooperación con algas fotosintéticas. Pero estos autores han determinado que las condiciones son semejantes en cuanto a que están estos fagosomas que se quedan en un estadio de interrupción de la digestión y por tanto especulan o aventuran la hipótesis de que posiblemente estamos siendo testigos de una evolución convergente. Con lo cual, tirando de nuestra metáfora de los paneles solares, pues es eso, no solo que la naturaleza ha inventado cómo robar paneles al vecino y ponerlos en tu tejado, sino que lo ha conseguido hacer de distintas formas, de formas variadas y con esto, como lo ven en varios sitios distintos, están todavía un poquito más allá y entonces lanzan la hipótesis fundamental de este artículo hacia el futuro y es que este tipo de mecanismos podría representar un paso intermedio para la verdadera evolución de la endosimbiosis que, como decía al principio, dio lugar a mitocondrias y cloroplastos y por eso estamos aquí con este metabolismo acelerado, unos más que otros. Bueno, pues concluyendo, ¿por qué es importante lo que cuenta este artículo? pues eso, porque nos está mostrando en tiempo real cómo un organismo puede hacer algo que en la historia de la vida fue determinante, fue transformador, integrar en sí algo que se ha comido y esto no es trivial, convertirlo en parte de sí mismo. Este estudio nos enseña de alguna forma que estas babosas no se limitan a robar los paneles solares y a conectarlos, sino que han desarrollado una suerte de sistemas a su alrededor para explotarlos, mecanismos de interacción, de regulación e incluso de degradación controlada. El artículo luego discute que no todo es montes orégano, claro, y esta investigación es solo el principio; en particular porque estos bichines no son organismos modelo habituales: no son peces cebra, no son moscas de la fruta, son animales salvajes, difíciles de obtener y de mantener, y a su vez difíciles de estudiar; porque claro, no se han desarrollado herramientas genéticas avanzadas específicas para estas especies, con lo cual no tienen forma de apagar selectivamente determinados genes ni de introducir sensores con precisión que necesitan proteínas específicas, con lo cual ellos mismos se autocritican diciendo que algunas de las conclusiones son necesariamente indirectas. En cualquier caso sabemos que el sistema de estos bichitos funciona, pero nos queda mucho por conocer qué mecanismos concretos. ¿Cómo se mantienen los cloroplastos tanto tiempo, os decía al principio, sin el núcleo del alga, que en condiciones normales fabricaría las proteínas que necesita para que no se deterioren los cimientos de las maquinarias? ¿Cómo se regula exactamente este mecanismo que os he contado simplemente de forma descriptiva? ¿Cómo el cleptosoma pasa de conservar cloroplastos a zampárselos? ¿O qué papel real tienen esos canales sensibles al ATP que os comentaba y que han determinado que influyen en la fotosíntesis? Pero, ¿cómo? Bueno, pues eso apuntan a futuros trabajos de este equipo o de otros. De momento, este trabajo, en mi opinión, ha Pasado de tener una curiosidad biológica, digamos, estos bichitos verdes que hacen fotosíntesis, a un posible camino a la endosimbiosis. Y este salto me ha resultado fascinante. Yo creo que Lynn Margulis estaría orgullosa. Y hasta aquí lo que os quería contar. Sí, esto es un tema que apasionaría a Craig Venter, porque Craig Venter es uno de los grandes gurús de. la biología sintética. Uno de los grandes problemas del uso de bacterias prokaryotas, muy sencillitas, como pequeñas fábricas de ciertas sustancias, sobre todo de fármacos, es cómo alimentar a esas bacterias. Entonces la tienes en un cultivo en el que el…