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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO Disciplina: Diversidade de plantas sem sementes Discente: Diogenes luís albuquerque de Souza Exercício – Endossimbiose Plastidial Após ler atentamente o artigo traduzido de Keeling (2004) – Diversidade e história evolutiva dos plastídios e seus hospedeiros, responda individualmente as questões abaixo: 01. Quais as implicações no uso de diferentes análises moleculares para a construção da árvore filogenética dos eucariotos? As implicações de deferentes analise era a introdução de dados moleculares às análises filogenéticas prometeu a resolução do problema que era a ampliação da compreensão das relações em larga escala, como a introdução de dados moleculares às análises filogenéticas proveu um suprimento aparentemente ilimitado de características comparáveis de aminoácidos e ácidos nucléicos. No entanto algumas informações fossem questionáveis, mas uma variedade de análises baseadas em genes codificantes contradisse muitos aspectos da árvore do rRNA, e logo ficou claro que cada análise molecular (tanto de rRNA quanto de proteínas) incluía táxons problemáticos e relações artificiais que eram, algumas vezes, bem sustentadas. 02. Qual o papel da Endossimbiose na evolução dos plastídios? A endossimbiose teve um papel de explicar a origem dos plastídios. Além disso, a endossimbiose implica na superposição de muitas árvores filogenéticas, na filogenia diferente dos seus plastídios e talvez até mesmo filogenias diferentes de genes individuais dos plastídios. 03. Fale sobre a endossimbiose primária, abordando como ela ocorreu, qual provavelmente foi o precursor deste plastídio primário, quantidade de membranas presente no mesmo e em quais grupos os estes plastídios estão presentes. Endossimbiose primária vai se referir ao primeiro englobamento e retenção de uma cianobactéria por um eucarioto. Os plastídios primários são encontrados nas três linhagens principais: glaucófitas, algas vermelhas e algas verdes (incluindo as plantas terrestres). É impossível dizer exatamente que tipo de cianobactéria deve ter originado os plastídios; as análises dos genes dos plastídios estão ainda abertas à (improvável) possibilidade de que os plastídios tenham derivado de cianobactérias distintas, porém intimamente relacionadas. 04. Comente sobre as principais características das glaucófitas e qual a sua importância na evolução dos plastídios. As Glaucófitas são importantes porque ocupam uma posição central na evolução da fotossíntese em eucariotos. E também representam um intermediário na transição de endossimbionte para plastídio, sendo os únicos a reter a camada peptideoglicana procariótica entre as suas duas membranas. 05. Quais são as características que sustentam que a origem dos plastídios primários ocorreu de um único evento endossimbiótico? Dados moleculares filogenéticos de genes de plastídios geralmente sustentaram a origem única, mostrando um clado monofilético associado com as cianobactérias. Isso é sustentado por muitas características da estrutura do genoma dos plastídios e pela presença de complexos de proteínas comuns nas algas verdes e vermelhas. 06. Porque, provavelmente, as glaucófitas foi a linhagem que se originou primeiro na história evolutivas dos plastídios primários? As glaucófitas divergiram antes que as algas verdes e vermelhas tenham divergido uma da outra, mas é valioso notar que as análises concatenadas são baseadas em amostragens limitadas de táxons e a evolução de FBA é marcada por eventos complexos que são difíceis de interpretar, então o debate ainda não chegou ao fim. 07. Dos três grupos que apresentam endossimbiose primária, qual deles não sofreu processo endossimbiótico secundário? Provavelmente por quê? A despeito da grande diversidade de plastídios secundários de algas vermelhas, evidências se acumulam de que todos eles podem estar ligados a uma única endossimbiose de uma alga vermelha com um ancestral de um cromalveolado, o que significaria que as algas vermelhas foram envolvidas em eventos endossimbióticos secundários menos freqüentemente do que as algas verdes. Tanto as algas verdes quanto as vermelhas foram fagocitadas em eventos endossimbióticos secundários, mas um plastídeo secundário originado de uma glaucófita nunca foi observado. 08. Como são caracterizados os plastídeos secundários? A quantidade de membranas nos plastídios secundários é decorrente do que? Quais são os grupos que apresentam estes plastídios? Plastídios secundários são caracterizados por membranas adicionais circundando o plastídeo, os plastídios secundários são circundados por quatro ou, em algumas vezes, três membranas. As membranas extras são consequência da fagocitose da alga primária. Nos plastídios secundários originados tanto de algas verdes quanto vermelhas o núcleo é muito reduzido ou totalmente perdido, então a maioria das proteínas que eram originalmente codificadas no núcleo da alga primária passou a ser codificada pelo núcleo do hospedeiro secundário. 09. Faça uma tabela comparando os grupos que apresentam plastídios secundários, mostrando de qual grupo se originaram, quais as clorofilas e a quantidade de membranas. GRUPO ORIGEM CLOROFILAS QUANTIDADE DE MEMBRANAS Euglenóides alga verde (clorofila a e b) três membranas. Cloraraquiniófitas alga verde (clorofilas a e b), quatro membranas. Criptomonados alga vermelha clorofilas a e c, quatro membranas. Haptófitas alga vermelha. (clorofilas a e c) quatro membranas Heterocontas protozoários, clorofilas a e c. __- Dinoflagelados algas vermelhas clorofilas a e c. três membranas. Apicomplexos alga vermelha plastídeo vestigial quatro membranas 10. Como se caracterizam os plastídios dos dinoflagelados? Quais as implicações evolutivas da diversidade de pigmentos existente neste grupo? Osplastídios de dinoflagelados é circundado por três membranas. Os plastídios contendo peridinina possuem genomas pouco usuais, consistindo apenas de um apanhado de genes, cada um situado em um minicírculo gênico. Os dinoflagelados são, ainda, pouco usuais por terem perdido e recuperado seus plastídios em muitas ocasiões. 11. Comente o caso de Paulinella chromatophora. Paulinella chromatophora é uma ameba filosa de água doce com endossimbiontes fotossintéticos (cromatóforos) de origem cianobacteriana. Isso é surpreendente porque os cloroplastos de todos os outros eucariotos fotossintéticos conhecidos derivam, em última análise, de um único endosimbionte de cianobactéria que foi absorvido provavelmente há mais de um bilhão de anos nas plantas. O simbionte P. chromatophora foi relacionado às cianobactérias Prochlorococcus e Synechococcus .