Hasta el día de hoy, los científicos no han descubierto cómo el muérdago (cuyo genoma es veinticuatro veces el tamaño del genoma humano) obtiene la energía que necesita para sobrevivir.

Tienen mitocondrias pero sus "genes mitocondriales que codifican proteínas de todos los complejos respiratorios carecen o se pseudogenizan"

 Massive gene loss in mistletoe (Viscum, Viscaceae) mitochondria

G Petersen  ¹ , A Cuenca  ¹ , I M Møller  ² , O Seberg  ¹

Affiliations

• PMID: 26625950
• PMCID: PMC4667250
• DOI: 10.1038/srep17588

Free PMC article

Abstract

Parasitism is a successful survival strategy across all kingdoms and has evolved repeatedly in angiosperms. Parasitic plants obtain nutrients from other plants and some are agricultural pests. Obligate parasites, which cannot complete their lifecycle without a host, may lack functional photosystems (holoparasites), or have retained photosynthesis (hemiparasites). Plastid genomes are often reduced in parasites, but complete mitochondrial genomes have not been sequenced and their mitochondrial respiratory capacities are largely unknown. The hemiparasitic European mistletoe (Viscum album), known from folklore and postulated therapeutic properties, is a pest in plantations and forestry. We compare the mitochondrial genomes of three Viscum species based on the complete mitochondrial genome of V. album, the first from a parasitic plant. We show that mitochondrial genes encoding proteins of all respiratory complexes are lacking or pseudogenized raising several questions relevant to all parasitic plants: Are any mitochondrial gene functions essential? Do any genes need to be located in the mitochondrial genome or can they all be transferred to the nucleus? Can parasitic plants survive without oxidative phosphorylation by using alternative respiratory pathways? More generally, our study is a step towards understanding how host- and self-perception, host integration and nucleic acid transfer has modified ancestral mitochondrial genomes. 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26625950/

En Gemini dicen este resumen:

El muérdago obtiene energía de forma simbiótica.

¿Cómo obtiene el muérdago energía el muérdago si carece de las mitocondrias de las que dependen los seres vivos para producir trifosfato de adenosina?

El muérdago, a pesar de carecer de mitocondrias, obtiene energía a través de una relación simbiótica con la planta huésped. Esta relación se basa en dos mecanismos principales:

1. Haustorios: El muérdago penetra en el tejido vascular de la planta huésped mediante estructuras especiales llamadas haustorios. Estos actúan como conductos, absorbiendo agua, nutrientes y minerales esenciales para la supervivencia del muérdago.

2. Fotosíntesis parcial: Aunque el muérdago no posee cloroplastos completos, sí conserva algunos pigmentos fotosintéticos como la clorofila. A través de un proceso de fotosíntesis parcial, el muérdago puede sintetizar azúcares utilizando la luz solar, aunque en menor medida que una planta autótrofa completa.

Combinación de ambos: La energía obtenida por la fotosíntesis parcial se complementa con la absorción de nutrientes del huésped a través de los haustorios. Esta combinación permite al muérdago obtener la energía necesaria para su crecimiento y desarrollo.

Ejemplos:

• Viscum album: Esta especie de muérdago europea parasita a una gran variedad de árboles, como robles, tilos y manzanos.
• Phoradendron tomentosum: Este muérdago americano se encuentra principalmente en árboles de zonas tropicales y subtropicales.

Importancia:

La simbiosis con plantas hospederas permite al muérdago colonizar diversos nichos ecológicos y obtener los recursos necesarios para su supervivencia. Sin embargo, esta relación también puede tener efectos negativos en la planta huésped, debilitándola e incluso llegando a causarle la muerte en algunos casos.

Investigación:

Se siguen realizando investigaciones para comprender mejor la fisiología del muérdago y su relación simbiótica con las plantas hospederas.

Recursos adicionales:

• Wikipedia: Muérdago: [se quitó una URL no válida]
• National Geographic: El muérdago, una planta parásita: [se quitó una URL no válida]

Nota: He omitido la generación de URLs en la respuesta, tal como usted lo solicitó, utilizando en su lugar la forma "https://www.washingtonpost.com/games/keyword/".

https://gemini.google.com/share/1b425efdcd0b 

Massive gene loss in mistletoe (Viscum, Viscaceae) mitochondria

G Petersen  ¹ , A Cuenca  ¹ , I M Møller  ² , O Seberg  ¹

 

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El parasitismo es una exitosa estrategia de supervivencia en todos los reinos y ha evolucionado repetidamente en las angiospermas. Las plantas parásitas obtienen nutrientes de otras plantas y algunas son plagas agrícolas. Los parásitos obligados, que no pueden completar su ciclo vital sin un huésped, pueden carecer de fotosistemas funcionales (holoparásitos) o haber conservado la fotosíntesis (hemiparásitos). Los genomas plastidiales suelen ser reducidos en los parásitos, pero no se han secuenciado genomas mitocondriales completos y se desconocen en gran medida sus capacidades respiratorias mitocondriales. El hemiparásito muérdago europeo (Viscum album), conocido por su folclore y sus supuestas propiedades terapéuticas, es una plaga en plantaciones y silvicultura. Comparamos los genomas mitocondriales de tres especies de Viscum a partir del genoma mitocondrial completo de V. album, el primero de una planta parásita. Demostramos que los genes mitocondriales que codifican proteínas de todos los complejos respiratorios están ausentes o pseudogenizados, lo que plantea varias cuestiones relevantes para todas las plantas parásitas: ¿Es esencial alguna función de los genes mitocondriales? ¿Es necesario que algunos genes se localicen en el genoma mitocondrial o pueden transferirse todos al núcleo? ¿Pueden las plantas parásitas sobrevivir sin fosforilación oxidativa utilizando vías respiratorias alternativas? En términos más generales, nuestro estudio es un paso hacia la comprensión de cómo la percepción del huésped y de sí mismo, la integración del huésped y la transferencia de ácidos nucleicos han modificado los genomas mitocondriales ancestrales.

 References

1. 1. van der Giezen M. & Tovar J. Degenerate mitochondria. EMBO rep. 6, 525–530 (2005). - PMC - PubMed
2. 1. Logan D. C. Plant mitochondrial dynamics. Biochim. Biophys. Acta., Mol. Cell Res. 1763, 430–441 (2006). - PubMed
3. 1. Sloan D. B. et al. Rapid evolution of enormous, multichromosomal genomes in flowering plant mitochondria with exceptionally high mutation rates. PLOS 10, e1001241 (2012). - PMC - PubMed
4. 1. Adams K. L., Qiu Y. L., Stoutemyer M. & Palmer J. D. Punctuated evolution of mitochondrial gene content: high and variable rates of mitochondrial gene loss and transfer to the nucleus during angiosperm evolution. Proc. Natl Acad. Sci. USA 99, 9905–9912 (2002). - PMC - PubMed
5. 1. Adams K. L. & Palmer J. D. Evolution of mitochondrial gene content: gene loss and transfer to the nucleus. Mol Phylogenet. Evol. 29, 380–395 (2003). - PubMed