Protoplasto

miniatura|Protoplastos do musgo Physcomitrella patens

O protoplasto, do grego antigo  (prōtóplastos, "formado en primeiro lugar"Definición y etimología protoplasto ), é un termo biolóxico proposto por Hanstein en 1880 para referirse á célula completa excluíndo a parede celular,Hanstein, J. 1880. Das Protoplasma. Heidelberg.Sharp, L. W. (1921). Introduction To Cytology. New York: McGraw Hill, p. 24. pero actualmente ten varias definicións:
 Unha célula de planta, bacteria ou fungo á que se lle eliminou total ou parcialmente a parede celular utilizando medios mecánicos ou encimáticos. Ademais, debe facerse unha maior distinción no caso das bacterias, nas que pode haber:
 Protoplastos: células bacterianas grampositivas ás que se lle eliminou completamente a parede celular.
 Esferoplastos: células bacterianas gramnegativas ás que se lle eliminou parcialmente a parede celular.
 Máis xeralmente, unha unidade biolóxica que está composta dun núcleo e os materiais protoplásmicos que o rodean (polo que neste uso é moi similar a protoplasma).

 Encimas para a preparación dos protoplastos 

As paredes celulares están feitas dunha variedade de polisacáridos. Os protoplastos poden obterse degradando as paredes celulares cunha mestura de encimas apropiados para a degradación de polisacáridos:
Tipo de célulaEncima Células vexetaisCelulase, pectinase, xilanase Bacteria grampositiva  Lisozima (+EDTA) Células fúnxicas Quitinase
Despois da dixestión da parede celular, os protoplastos fanse moi sensibles ao estrés osmótico. Isto significa que a dixestión da parede celular e o almacenamente protoplástico debe ser feito nunha solución isotónica para impedir a rotura da membrana plasmática.

 Usos dos protoplastos 
miniatura|Protoplasto fusionado (á esquerda), que contén tanto cloroplastos (de célula de folla) e un vacúolo coloreado (de pétalo).

Os protoplastos poden utilizarse para o estudo da bioloxía das membranas, incluíndo a captación de macromoléculas e virus. Tamén se utilizan na variación somaclonal.

Os protoplastos son amplamente usados para a transformación do ADN (para obter organismos modificados xeneticamente), dado que a parede celular bloquearía de estar presente o paso de ADN ao interior da célula. No caso de células de plantas, os protoplastos poden ser rexenerados dando plantas completas primeiro facéndoos crecer nun grupo de células de planta que se desenvolven orixinando un calo e despois pola rexeneración de brotes (cauloxénese) a partir do calo usando métodos de cultivo de tecidos vexetais. O crecemento de protoplastos en calos e a rexeneración de brotes require un adecuado balance de reguladores de crecemento de plantas nun medio de cultivo de tecidos que debe ser axeitado a cada especie de planta. A diferenza dos protoplastos de plantas vasculares, os protoplastos de musgos, como Physcomitrella patens, non necesitan fitohormonas para a súa rexeneración, nin forman un calo durante a rexeneración. En vez diso,  rexenéranse directamente dando un protonema filamentoso, imitando unha espora de musgo en xerminación.S.C. Bhatla, Justine Kiessling, Ralf Reski (2002): of polarity induction by cytochemical localization of phenylalkylamine-binding receptors in regenerating protoplasts of the moss Physcomitrella patens . Protoplasma 219, 99–105.

Os protoplastos poden tamén ser utilizados para a mellora vexetal, usando unha técnica chamada fusión de protoplastos.  Os protoplastos de diferentes especies son inducidos a fusionarse usando un campo eléctrico ou unha solución de polietilenglicol.R. Hain and A.P. Czernilofsky et al. (1985). "Uptake, integration, expression and genetic transmission of a selectable chimaeric gene by plant protoplasts". Mol Gen Genet 199:161–168. Esta técnica pode usarse para xerar un híbrido somático en cultivos de tecidos.

Adicionalmente, os protoplastos de plantas que expresan proteínas fluorescentes en certas células pode utilizarse para a Selección de Células Activada por Fluorescencia ou FACS (Fluorescence Activated Cell Sorting), na que só se reteñen as células que fluorescen a unha lonxitude de onda seleccionada. Entre outras cousas, esta técnica utilízase para illar tipos celulares específicos (por exemplo, as células estomáticas das follas, células do periciclo das raíces) para a investigación, como en transcriptómica.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Forma L bacteriana

Categoría:Bioloxía celular
Categoría:Bioloxía das membranas
Categoría:Fisioloxía vexetal