Esporulação é o termo usado para descrever ou definir o tipo de reprodução assexuada de fungos, samambaias e algas. Começa quando uma célula se separa da alga, por exemplo, e se fragmenta, cada pedaço sendo envolto em uma membrana formada por detritos citoplasmáticos.
Cada um dos fragmentos se transforma em esporos, que exercem pressão sobre as paredes celulares, fazendo com que elas se rompam e, portanto, os esporos sejam liberados. Sob condições ambientais adequadas, esses esporos têm a capacidade de formar um novo organismo.
É muito comum que tanto o fungo do pão neurospora crassa quanto a bactéria Gram-positiva Bacillus subtilis sejam frequentemente utilizados em laboratórios como organismos modelo para realizar estudos aprofundados sobre a esporulação, que pode ser afetada pela baixa disponibilidade de luz ou de nutrientes.
Esporulação em fungos
O processo de esporulação em fungos envolve uma série de etapas. Primeiro, por meio da mitose, o material genético, ou seja, o DNA, é duplicado igualmente. Em seguida, o septo ou parede de esporos começa a se formar, que divide completamente ou incompletamente uma estrutura ou cavidade em outras menores.
Em seguida, a membrana plasmática passa a envolver o DNA, o citoplasma e a membrana isolada que é circundada pelo septo, dando espaço ao forespore. Em seguida, uma camada de petidoglicano se forma entre as membranas e emerge como um corpo refratário rico em Diplicolinato de Cálcio.
Após todo esse processo, chega o momento em que o esporo é recoberto com uma capa de resistência e o endósporo é liberado da célula, por meio de lise celular.
Certas mudanças físicas e químicas ocorrem durante a esporulação, que, segundo pesquisas, causam transformações morfológicas no esporo.
Inicialmente, o núcleo dos fragmentos da célula-mãe e novas membranas plasmáticas e outras estruturas se formam ao redor de cada porção nuclear.
Um fenômeno complicado, você não acha?
Esporulação em bactérias
A esporulação em bactérias, embora tenha algumas semelhanças, não é completamente igual à dos fungos.
Tudo começa com a duplicação do DNA, a partir do qual começa a se formar o septo do esporo, isolando o material genético recém-duplicado, juntamente com uma pequena porção de citoplasma.
Em seguida, a membrana plasmática inicia o processo de envolver o DNA, a membrana isolada e o citoplasma. O septo do esporo cobre então a porção isolada, dando lugar ao desenvolvimento do forespore. Algo semelhante ao que acontece com os cogumelos.
Para fechar o ciclo, é formado um revestimento peptídico de glicano, o esporo é coberto com uma resistência e o endósporo é então liberado no meio.
Esporulação em plantas
No caso das plantas, algumas delas têm a capacidade de se reproduzir sob esporulação, mesmo tendo certas partes responsáveis pelo processo de formação dos esporos. Estas são as regiões que são conhecidas como esporângios e que estão localizadas na parte inferior da folha. Os esporângios têm a função de produzir esporos.
Essas plantas variam o mecanismo de reprodução, ou seja, as crianças podem ser criadas tanto por reprodução assexuada quanto por reprodução sexual.
Genes
Durante a esporulação, 113 genes participam. Estes são classificados de acordo com a fase de esporulação (O, I, II, etc), e são diferenciados por uma letra.
Entre os fatores que regulam a expressão dos genes estão os chamados fatores sigma, que marcam o início da transcrição em procariontes e permitem que ocorra uma união específica da RNA polimerase, ao promotor de um gene.
Um sensor localizado no nível da membrana ou no nível citoplasmático pode detectar o estímulo. O sensor o envia para uma proteína citoplasmática, gerando uma mudança que começa com uma cascata de sinais. Estes, por sua vez, causam interação com determinadas sequências de DNA, dando origem à resposta correspondente ao sinal ambiental.
Proteína
As proteínas envolvidas durante a esporulação são as seguintes:
- FtsZ: é responsável por polimerizar e formar um anel no centro da célula, durante o processo de divisão celular. Por outro lado, durante a fase II, as células originam dois anéis nos polos, de modo que se forma o septo assimétrico.
- SpoOJ: é aquele que reconhece a origem da replicação OriC na célula vegetativa, que durante a esporulação unifica os pólos da célula.
- remodelação e Ancoranina do Cromossomo A: desempenha um papel importante na criação do filamento no meio da esporulação.
- DivIVA: é a proteína âncora nos poros da baxteria, que se liga direta ou indiretamente a RacA e SpoOJ.
- SpoIIIE: é responsável por transferir a réplica de DNA no forespore para a formação do septo.
