Los investigadores describen cómo los núcleos de las células de tipo bastón se transforman en minúsculas lentes que recogen la luz, gracias a este ADN que está envuelto de una forma muy poco convencional.
"Los núcleos diurnos son básicamente obstáculos que dispersan la luz", explica el Dr. Jochen Guck, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). "En los animales nocturnos, son lentes pequeñas. En el primer caso la luz se dispersa en todas las direcciones y en el otro se centra en una sola dirección." Y hay millones de ellas en cada ojo, lo que significa que la escasa luz existente puede penetrar más en el ojo, donde sí puede percibirse.
En los mamíferos nocturnos, la estructura nuclear de las células de tipo bastón (células fotorreceptoras en la retina del ojo) está invertida en comparación con otras células no divisorias; esto muestra que se ha encontrado un patrón prácticamente universal y se conserva en organismos monocelulares y multicelulares.
Habitualmente, el núcleo de una célula tiene heterocromatina en la periferia y eucromatina en la parte interior. La cromatina es la combinación de ADN, ARN y proteína de la que están compuestos los cromosomas. En la heterocromatina el ADN está más condensado, mientras que en la eucromatina está menos condensado. Los mamíferos nocturnos tienen una estructura opuesta en los ojos: eucromatina en la periferia y heterocromatina en la parte interna.
Para descubrir las diferencias entre la visión diurna y la nocturna, los investigadores llevaron a cabo un estudio sobre ratones. Las células de tipo bastón de los ratones -al igual que las de otros mamíferos nocturnos- muestran una estructura nuclear invertida. No obstante, nacen con la arquitectura convencional, que no se transforma hasta más tarde.
Como los ojos de los animales nocturnos tienen que ser mucho más sensibles a la luz, también tienen una cantidad mayor de células de tipo bastón que, a su vez, aumenta el grosor de la capa nuclear exterior de la retina. Allí se encuentran columnas de los núcleos especiales que optimizan la transmisión de la luz y la canalizan a los segmentos de tipo bastón sensibles a la luz. "La estructura invertida en los animales nocturnos asegura que la luz pase de un núcleo al siguiente y se transmita sin dispersarse", afirma el Dr. Guck.
Desde el punto de vista de la evolución, se beneficia la estructura de células de tipo bastón convencional. No obstante, se ha modificado en numerosas ocasiones», añade el Dr. Boris Joffe, de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich (Alemania).
"En conjunto, los datos paleontológicos, moleculares y morfológicos sugieren, en primer lugar, que el patrón invertido apareció muy pronto en la evolución de los mamíferos como adaptación a la visión nocturna en este grupo de animales principalmente nocturnos», concluye el estudio. También muestran que "el patrón convencional se readquirió repetidamente en mamíferos que volvieron a adoptar un estilo de vida diurno y que la restauración de la arquitectura convencional requirió probablemente una presión selectiva para la arquitectura nuclear convencional. La comparación entre los patrones invertidos y los convencionales puede, por tanto, destacar las características ventajosas que predeterminan la prevalencia casi universal de la arquitectura nuclear convencional."
"Los núcleos diurnos son básicamente obstáculos que dispersan la luz", explica el Dr. Jochen Guck, de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). "En los animales nocturnos, son lentes pequeñas. En el primer caso la luz se dispersa en todas las direcciones y en el otro se centra en una sola dirección." Y hay millones de ellas en cada ojo, lo que significa que la escasa luz existente puede penetrar más en el ojo, donde sí puede percibirse.
En los mamíferos nocturnos, la estructura nuclear de las células de tipo bastón (células fotorreceptoras en la retina del ojo) está invertida en comparación con otras células no divisorias; esto muestra que se ha encontrado un patrón prácticamente universal y se conserva en organismos monocelulares y multicelulares.
Habitualmente, el núcleo de una célula tiene heterocromatina en la periferia y eucromatina en la parte interior. La cromatina es la combinación de ADN, ARN y proteína de la que están compuestos los cromosomas. En la heterocromatina el ADN está más condensado, mientras que en la eucromatina está menos condensado. Los mamíferos nocturnos tienen una estructura opuesta en los ojos: eucromatina en la periferia y heterocromatina en la parte interna.
Para descubrir las diferencias entre la visión diurna y la nocturna, los investigadores llevaron a cabo un estudio sobre ratones. Las células de tipo bastón de los ratones -al igual que las de otros mamíferos nocturnos- muestran una estructura nuclear invertida. No obstante, nacen con la arquitectura convencional, que no se transforma hasta más tarde.
Como los ojos de los animales nocturnos tienen que ser mucho más sensibles a la luz, también tienen una cantidad mayor de células de tipo bastón que, a su vez, aumenta el grosor de la capa nuclear exterior de la retina. Allí se encuentran columnas de los núcleos especiales que optimizan la transmisión de la luz y la canalizan a los segmentos de tipo bastón sensibles a la luz. "La estructura invertida en los animales nocturnos asegura que la luz pase de un núcleo al siguiente y se transmita sin dispersarse", afirma el Dr. Guck.
Desde el punto de vista de la evolución, se beneficia la estructura de células de tipo bastón convencional. No obstante, se ha modificado en numerosas ocasiones», añade el Dr. Boris Joffe, de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich (Alemania).
"En conjunto, los datos paleontológicos, moleculares y morfológicos sugieren, en primer lugar, que el patrón invertido apareció muy pronto en la evolución de los mamíferos como adaptación a la visión nocturna en este grupo de animales principalmente nocturnos», concluye el estudio. También muestran que "el patrón convencional se readquirió repetidamente en mamíferos que volvieron a adoptar un estilo de vida diurno y que la restauración de la arquitectura convencional requirió probablemente una presión selectiva para la arquitectura nuclear convencional. La comparación entre los patrones invertidos y los convencionales puede, por tanto, destacar las características ventajosas que predeterminan la prevalencia casi universal de la arquitectura nuclear convencional."
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