Aislamiento de glándulas multicelulares viables a partir de tejido de la planta carnívora Nepenthes

Sandy Rottloff; Axel Mithöfer; Ute Müller; Roland Kilper

doi:10.3791/50993

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Artículo de método

Aislamiento de glándulas multicelulares viables a partir de tejido de la planta carnívora Nepenthes

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DOI:

10.3791/50993

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22 de diciembre de 2013

Sandy Rottloff¹ , Axel Mithöfer² , Ute Müller³ , Roland Kilper³

¹Laboratoire Agronomie et Environnement, Université de Lorraine, ²Department of Bioorganic Chemistry, Max Planck Institute for Chemical Ecology, ³aura optik

En este artículo

Resumen

Las glándulas de las plantas son estructuras especializadas responsables de la biosíntesis y secreción de muchos compuestos implicados en las interacciones con el entorno biótico. Para permitir el estudio de sus características moleculares y bioquímicas, se estableció una técnica de micropreparación mecánica con el fin de aislar glándulas metabólicamente activas, en este caso de la planta carnívora Nepenthes.

Resumen

Muchas plantas poseen estructuras especializadas que están involucradas en la producción y secreción de compuestos y proteínas específicos de bajo peso molecular. Estas estructuras casi siempre se localizan en las superficies de las plantas. Entre ellos se encuentran los nectarios o tricomas glandulares. Los compuestos secretados se emplean a menudo en interacciones con el entorno biótico, por ejemplo, como atrayentes para los polinizadores o disuasivos contra los herbívoros.

Las glándulas que son únicas en varios aspectos se pueden encontrar en las plantas carnívoras. En las llamadas plantas de jarra del género Nepenthes, las glándulas bifuncionales dentro de la trampa de caída secretan por un lado el líquido digestivo, incluidas todas las enzimas necesarias para la digestión de la presa, y por otro lado absorben los nutrientes liberados. Por lo tanto, estas glándulas representan un tejido ideal y especializado predestinado a estudiar los mecanismos moleculares, bioquímicos y fisiológicos subyacentes de la secreción de proteínas y la absorción de nutrientes en las plantas. Además, en general, la biosíntesis de compuestos secundarios producidos por muchas plantas equipadas con estructuras glandulares podría investigarse directamente en las glándulas.

Para trabajar en estructuras tan especializadas, necesitan ser aisladas de manera eficiente, rápida, metabólicamente activas y sin contaminación con otros tejidos. Por lo tanto, se desarrolló y aplicó una técnica de micropreparación mecánica para estudios sobre el fluido de digestión Nepenthes. Aquí, se presenta un protocolo que se utilizó para preparar con éxito glándulas bifuncionales individuales a partir de trampas Nepenthes, basado en una plataforma de micromuestreo mecanizado. Las glándulas podrían aislarse y utilizarse directamente para el análisis de la expresión génica mediante técnicas de PCR después de la preparación del ARN.

Introducción

Las plantas producen una gran variedad de compuestos con diversas aplicaciones industriales y farmacéuticas, que van desde moléculas de bajo peso molecular hasta polímeros. Dichos compuestos son frecuentemente producidos y secretados por estructuras altamente especializadas, muchas de las cuales se localizan en la superficie de las plantas, como los tricomas glandulares o nectarios, o internamente, como los idioblastos o los conductos de látex y resina, respectivamente. Sin embargo, se conoce relativamente poco sobre la biología de estas estructuras secretoras especializadas, aunque todos los tipos de estas glándulas presentan muchas características indicativas de un ....