El escaramujo (Rosa canina), la especie de rosa silvestre, tiene un genoma pentaploide con 35 cromosomas. Tiene un número impar de cromosomas, pero puede reproducirse sexualmente gracias a una forma única de... división celular llamada "meiosis canina" en la que solo dos juegos de cromosomas experimentan una división meiótica regular, mientras que el resto de los 21 cromosomas son retenidos por el óvulo de forma asimétrica. La fertilización del óvulo tetraploide por el polen haploide da lugar a descendientes pentaploides. Se desconocía el mecanismo detrás de esta meiosis asimétrica observada en los escaramujos. En un estudio reciente, los investigadores descubrieron que el tamaño del centrómero desempeña un papel decisivo a la hora de determinar si un cromosoma formará un bivalente o permanecerá desapareado. Los cromosomas con un centrómero de menor tamaño forman pares y se dividen simétricamente, mientras que los cromosomas con un centrómero de mayor tamaño permanecen desapareados y son retenidos por los óvulos. Esto es significativo para el fitomejoramiento, ya que realizar los cambios adecuados en el tamaño del centrómero significaría heredar el cromosoma deseado.
El número de cromosomas en la descendencia debe permanecer igual que en sus padres para la continuidad e integridad del acervo genético. Para garantizar esto, las gónadas en la mayoría de los animales y plantas superiores experimentan una división celular meiótica simétrica que resulta en la producción de gametos haploides que contienen el mismo número de cromosomas (n) de modo que el número diploide original (2n) se restaura en el cigoto después de la fertilización del óvulo por el gameto masculino. Por ejemplo, los humanos tienen 23 pares (2n = 46) de cromosomas. La división meiótica en las gónadas produce simétricamente óvulos y espermatozoides haploides con (n = 23) de modo que el número diploide original (2n = 46) se restaura en el cigoto después de la fertilización. Este es el caso de la mayoría de las especies de plantas y animales que se reproducen sexualmente. Tienen un número par de cromosomas. Sin embargo, la reproducción sexual en la planta de escaramujo es única.
El escaramujo (Rosa canina), una especie común de rosal silvestre trepador, tiene un genoma pentaploide: cinco juegos de cromosomas, cada uno con 7 cromosomas. La planta tiene un número impar de cromosomas, un total de 35; sin embargo, puede reproducirse sexualmente gracias a una forma asimétrica de división celular meiótica llamada "meiosis canina", en la que solo dos juegos (=14) de cromosomas forman bivalentes y experimentan una división meiótica regular, mientras que el resto de los cromosomas (=21) son retenidos por el óvulo.
En la meiosis de Canina, algunos cromosomas permanecen desapareados (univalentes), mientras que otros forman pares (bivalentes). Los cromosomas desapareados se eliminan en la espermatogénesis, lo que resulta en un grano de polen haploide con solo los cromosomas derivados de los bivalentes. En la ovogénesis, por otro lado, el óvulo... (SCD por sus siglas en inglés), Recibe un juego de cromosomas derivados de bivalentes y los 21 cromosomas desapareados, lo que da lugar a un óvulo tetraploide. La fecundación del óvulo tetraploide por el polen haploide (con los cromosomas derivados de bivalentes) restaura el genoma pentaploide (5n) en la descendencia. Por lo tanto, la descendencia del escaramujo es mayoritariamente clonal y se reproduce parcialmente sexualmente. Esta singular forma de reproducción se conoce desde hace un siglo, pero su mecanismo era desconocido.
En un estudio reciente, los investigadores investigaron cómo el transporte dirigido de los cromosomas no apareados en los óvulos tiene lugar durante la ovogénesis en escaramujos. Encontraron participación de los tamaños de centrómero de los cromosomas. Los centrómeros más grandes se encontraron principalmente en cromosomas no apareados, mientras que los centrómeros formadores de bivalentes se enriquecieron con retrotransposones. La evidencia sugiere que el tamaño del centrómero de un cromosoma determina si el cromosoma formará bivalente o permanecerá no apareado para ser retenido en el óvulo durante la ovogénesis asimétrica. Los cromosomas con tamaños de centrómero pequeños forman bivalentes y experimentan división simétrica, mientras que aquellos con tamaños de centrómero grandes permanecen no apareados y se retienen asimétricamente en el óvulo. Esto es significativo para el mejoramiento de plantas porque hacer cambios adecuados en los tamaños de centrómero significaría la herencia de un cromosoma deseado.
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Referencias:
- Lunerová J., et al. 2020. La meiosis asimétrica en canina se acompaña de la expansión de un satélite pericentromérico en cromosomas univalentes no recombinantes del género Rosa. Anales de Botánica, Volumen 125, Número 7, 4 de junio de 2020, Páginas 1025–1038, Publicado: 25 de febrero de 2020. DOI: https://doi.org/10.1093/aob/mcaa028
- Herklotz, V., Zhang, M., Nascimento, T. et al. Centrómeros bimodales en escaramujos pentaploides arrojan luz sobre su singular meiosis. Nature (2025). Publicado el 18 de junio de 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09171-z
- Sociedad Max-Planck. IMPULSO PARA SOBREVIVIR: La reproducción aparentemente imposible de los escaramujos depende de un truco del centrómero. Publicado el 18 de junio de 2025. Disponible en https://www.mpipz.mpg.de/pr-marques-2025-06-en
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