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jueves, 30 de junio de 2016

¡BIEN INTERESANTE! ¿Sabes qué es un paramecio?

Paramecios son unicelulares protistas que se encuentran de forma natural en los hábitats acuáticos. Por lo general son oblongas o forma de zapatilla y se cubren con estructuras peludas cortas llamados cilios. Ciertos paramecios también se cultivan fácilmente en laboratorios y sirven como modelo de los organismos útiles.

¿Qué es un paramecio?


Apariencia

Las células de paramecio son característicamente alargada. " Históricamente, basado en la forma celular, estos organismos se dividieron en dos grupos: aurelia y bursaria, de acuerdo con la " Biología de los Paramecium, segunda Ed. " (Springer, 1986).  El tipo morfológico Aurelia es oblonga, o "puros" en forma, con un extremo posterior un poco cónica. Bursaria, por otro lado, representa las células que son en forma de "zapatilla" . Ellas tienden a ser más cortas, y su extremo posterior es redondeado.

Los Paramecios son parte de un grupo de organismos conocidos como ciliados . Como su nombre indica, sus cuerpos están cubiertos por cilios, o protuberancias cortas peludas. Los cilios son esenciales para el movimiento de los paramecios. A medida que estas estructuras se mueven de un lado a otro en un ambiente acuático,  impulsan el organismo a través de su entorno. Los Paramecios pueden avanzar a velocidades de hasta 2 milímetros por segundo, señaló en su pgina web José de Ondarza, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Biológicas de la SUNY Plattsburgh. A veces, el organismo realizará "reacciones de evitación" mediante la inversión de la dirección del ritmo de los cilios. Esto da lugar a detenerse, girar o girar, después del cual el paramecio reanuda nadar hacia adelante. Si múltiples reacciones de evitación se suceden, es posible que un paramecio pueda nadar hacia atrás, aunque no tan bien como nadar hacia adelante.



Los cilios también ayudan en la alimentación empujando los alimentos en una abertura de la boca rudimentaria conocida como la ranura oral. Los Paramecios se alimentan principalmente de bacterias, pero se sabe que comen levaduras, algas unicelulares e incluso algunas sustancias muertas como la leche en polvo, almidón y carbón en polvo, de acuerdo con "Biología del Paramecium."

 Estructura celular

Los Paramecios son eucariotas. En contraste con los organismos procariotas, tales como bacterias y arqueas, las eucariotas tienen células bien organizadas. Las características definidas de las células eucarióticas son la presencia de la maquinaria celular llamada membrana especializadas de orgánulos y el núcleo, que es un compartimiento que contiene el ADN. Los Paramecios tienen muchos orgánulos característicos de todas los eucariotas, tales como las de generación de energía mitocondrias . Sin embargo, el organismo también contiene algunos orgánulos únicos.

En virtud de un recubrimiento externo llamado la película, es una capa de citoplasma poco firme denomina da ectoplasma. Esta región consiste en orgánulos en forma de huso conocidos como tricocitos . Cuando descargan su contenido, se convierten en largo, delgado y de punta, de acuerdo con "Biología de Paramecium." La función exacta de los tricocitos no es del todo clara, aunque una teoría popular dice que son importantes para la defensa contra los depredadores. Esto ha sido probado en los últimos años y ha ocupado alguna verdad para ciertas especies de Paramecium contra depredadores particulares. Por ejemplo, un artículo de 2013 publicado en la revista Science encontró que el Zoológico de trichocysts tetraurelia Paramecium fueron eficaces contra dos de los tres depredadores que fueron probados: las especies Cephalodella de rotíferos y las especies Eucypris de artrópodos.

A continuación  del ectoplasma  se encuentra un tipo más líquido del citoplasma: endoplasma. Esta región contiene la mayor parte de los componentes y orgánulos celulares, incluyendo vacuolas. Estos son los bolsillos rodeados de membrana dentro de una célula. Según un documento de 2013 publicado en la revista bioarquitectura, el nombre "vacuola" describe el hecho de que parecen transparentes, y vacío. En la actualidad, estos orgánulos tienden a ser llenados con materiales fluidos y otros. Las Vacuolas asumen funciones específicas con una célula paramecio. Las vacuolas de alimentos encapsulan los alimentos consumidos por el paramecio. A continuación, se fusionan con orgánulos llamados lisosomas , cuyas enzimas rompen las moléculas de los alimentos y llevan a cabo una forma de digestión. Las Vacuolas contráctiles son responsables de la osmorregulación, o la descarga del exceso de agua de la célula, de acuerdo con los autores de " Biología Avanzada, primera Ed. " (Nelson, 2000). Dependiendo de la especie, el agua se introduce en las vacuolas contráctiles a través de canales, o por vacuolas de transporte de agua más pequeñas. Cuando la vacuola contráctil colapsa, este exceso de agua sale del cuerpo del paramecio a través de un poro en la película ( "Biología de Paramecium").

Tal vez la característica más inusual de paramecios es su núcleo. "Los Paramecios junto con los otros ciliados tienen esta característica bastante singular," dijo James Forney , profesor de bioquímica en la Universidad de Purdue. "Tienen dos tipos de núcleos, que difieren en su forma, su contenido y función."

Los dos tipos de núcleos son los micronúcleos y macronucleus. El micronúcleo es diploide; es decir, que contiene dos copias de cada cromosoma paramecio. Forney observa que el micronúcleo contiene todo el ADN que está presente en el organismo. "Es el ADN que se transmite de una generación a la otra durante la reproducción sexual", dijo. Por otro lado, la macronucleus contiene un subconjunto de ADN del micronúcleo, según Forney. "Es el núcleo transcripcionalmente activo", agregó. "Por lo que es el núcleo que se transcribe para que los ARNm y proteínas de esos mRNAs." El macronucleus es poliploide, o contiene múltiples copias de cada cromosoma, a veces hasta 800 copias.

Todas las especies de paramecios tienen un macronucleus, según Forney. Sin embargo, el número de micronúcleos puede variar según la especie. Él da el ejemplo de la especie compleja Paramecium aurelia que tienen dos micronúcleos y Paramecium multimicronucleatum, que tienen varios.

¿Por qué la presencia de dos núcleos distintos? Una de las razones de la evolución es que se trata de un mecanismo por el cual los paramecios y otros ciliados pueden evitar intrusos genéticos: fragmentos de ADN que se incrustan en el genoma. "En el caso de los ciliados, hay un mecanismo en el que, si una pieza de ADN está en el micronúcleo, pero no es en el macronucleus, se retira de la siguiente macronucleus que se hace", explicó Forney. "En otras palabras, si algo extraño se metió en el genoma micronuclear, a continuación, cuando se hace la siguiente macronucleus, sería eliminado y no se incluye en la versión expresada del genoma." Forney observa que esto ha sido descrito por algunos como un sistema inmunológico primitivo de ADN; es decir, que examina el genoma  tratando de mantener alejados a los elementos invasores.

Diagrama de un paramecio.  Crédito: Shutterstock


Reproducción
Paramecios se reproducen asexualmente, ya sea sexual o, en función de sus condiciones ambientales. La reproducción asexual tiene lugar cuando amplios nutrientes están disponibles, mientras que la reproducción sexual se lleva a cabo en condiciones de inanición. Además, los paramecios también puede someterse a "autogamy" o la autofecundación en condiciones de ayuno prolongado, de acuerdo con la página web de la investigación de Ondarza .

La reproducción asexual (fisión binaria)
Durante la fisión binaria, una célula paramecio se divide en dos células hijas genéticamente idénticas, o hija. Según Forney, el micronúcleo se somete a la mitosis, pero la macronucleus se divide de otra manera, un mecanismo llamado amitotico, o no mitótico,. he said. "No se basa en la mitosis pero [macronucleus] divide  las dos células y de alguna manera es capaz de mantener aproximadamente el mismo número de copias de cada gen," dijo.

La reproducción sexual (conjugación)
La conjugación entre los paramecios es similar al apareamiento. Forney dijo que hay dos tipos de apareamiento para los paramecios, que se conocen como pares e impares. Esto refleja el hecho de que los tipos de apareamiento para varias especies de Paramecium se caracterizan como un número par o impar. Por ejemplo, de acuerdo con Forney, Paramecium tetraurelia tienen tipos de apareamiento 7 y 8. "Odd se acoplará con el tipo de apareamiento, incluso pero no  puede aparearse si es el mismo tipo de apareamiento", dijo. Por otra parte, sólo las células dentro de una sola especie Paramecium pueden aparearse entre sí.

El proceso es fácilmente distinguible en condiciones de laboratorio. "Las células se pegan entre sí. De hecho, pueden formar agregados más dramáticos de las células cuando se mezclan inicialmente," dijo Forney.

Durante la reproducción sexual, los micronúcleos de cada paramecio experimentan meiosis, en última instancia, reducir a la mitad el contenido genético para crear un núcleo haploide. Estos se intercambian entre los dos compañeros conectados. Los núcleos haploides de cada gemelo se funden para crear un nuevo, genéticamente variada, micronúcleos.A su vez, el nuevo micronúcleo se replica para dar lugar a una nueva macronucleus, según la página web de la investigación de Ondarza .

Autogamia (autofecundación)

"La autogamia es esencialmente el mismo que el de la conjugación, pero sólo está sucediendo con una sola célula", dijo Forney. Durante este proceso, el micronúcleo replica varias veces.

Clasificación

El término "paramecio" en general se refiere a un solo organismo dentro del género Paramecium. Un género, de acuerdo con la Universidad Estatal de Oregón, se refiere a un grupo estrechamente relacionado de organismos que comparten características similares. El Paramecium género se divide en grupos conocidos como subgéneros, que contienen cada uno una o más especies.

Los métodos de clasificación de paramecios han cambiado con los años. Los primeros métodos eran a través de la observación visual y se basan en la morfología, en última instancia, la descripción de todos los paramecios, ya sea como Aurelia o bursaria. Más recientemente, la clasificación ha combinado la observación morfológica con la información molecular y genética. Esto ha contribuido al desarrollo de un árbol genealógico, conocido como un árbol filogenético, que representa las relaciones evolutivas. Este cambio de la morfología de filogenética molecular ha afectado a la comprensión de las relaciones dentro del género Paramecium y la diversidad de especies, de acuerdo con Michaela Struder-Kypke, gerente de la microscopía de luz avanzada en el Centro Molecular y Celular de Imagen de la Universidad de Guelph en Ontario, Canadá. Dijo que a partir de 2012, hay cinco subgéneros generalmente admitidos por la filogenia molecular en diversos grados: Chloroparamecium, Helianter, Cypriostomum, Viridoparamecium y Paramecium.

Struder-Kypke dice que un método de identificación de especies conocidas como "código de barras genético" se ha utilizado para Paramecium. "La identificación de las especies basándose en la secuencia de un fragmento particular de ADN ha sido referido como código de barras genético", explicó. "Al igual que un código de barras en las tiendas identifica cada producto, una secuencia corta de ADN que es suficientemente divergentes, puede identificar cada especie."Uno de estos códigos de barras, el gen COX1, ha sido "ampliamente utilizada para el género Paramecium," dijo Struder-Kypke.

En este momento hay 19 morfoespecies reconocidos de Paramecium, según Struder-Kypke. Ella explicó que un morfoespecie es una especie definida solamente por las características morfológicas distintas, no por la genética o la capacidad de producir descendencia fértil. De esta cantidad, 15 especies hermanas forman lo que se conoce como el complejo de especies Especies gemelas, de acuerdo con Struder-Kypke, se parecen sin características distintivas morfológicamente, pero difieren en aspectos bioquímicos y genéticos y no pueden conjugar entre sí.  El complejo cuenta Paramecium aurelia como un solo morfoespecies.

Nuevos conocimientos sobre la taxonomía Paramecium y la existencia de nuevas especies continúan siendo descrito aún hoy en día. Las 19 morfoespecies, Paramecium buetschlii, fueron descubiertos en una piscina de agua dulce en Noruega y se describe la investigación en un documento de 2015 , publicada en la revista Diversidad y Evolución organismos. El mismo documento también describe tres nuevas "especies crípticas" que se encuentran en Alemania, Hungría y Brasil. Los autores explican que fueron tratados como especies crípticas porque eran difíciles de distinguir morfológicamente de otros miembros del género Sin embargo, los marcadores taxonómicos en sus [códigos de barras de ADN] ADN indican que son una especie separada.

"La idea es que, si nos fijamos en hábitats inusuales o" en la muestra "regiones de este mundo, aún podemos encontrar nuevas especies", Struder-Kypke a LiveScience.

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