Un ascus (del griego antiguo ἀσκός ( askós ) 'bolsa de piel, odre'; pl.: asci ) [ 1] es la célula sexual portadora de esporas producida en los hongos ascomicetos . Cada asco suele contener ocho ascosporas (u octada), producidas por meiosis seguida, en la mayoría de las especies, por una división celular mitótica . Sin embargo, las ascas en algunos géneros o especies pueden aparecer en números de uno (por ejemplo, Monosporascus cannonballus ), dos, cuatro o múltiplos de cuatro. En algunos casos, las ascosporas pueden desprender conidios que pueden llenar los ascos (por ejemplo, Tympanis ) con cientos de conidios, o las ascosporas pueden fragmentarse, por ejemplo, algunos Cordyceps , llenando también los ascos con células más pequeñas. Las ascosporas no son móviles, generalmente unicelulares, pero no pocas veces pueden ser cenocíticas (carecen de tabique ) y, en algunos casos, cenocíticas en múltiples planos. Las divisiones mitóticas dentro de las esporas en desarrollo pueblan cada célula resultante en ascosporas septadas con núcleos. El término cámara ocular , u óculo , se refiere al epiplasma (la porción de citoplasma que no se utiliza en la formación de ascosporas) que está rodeado por el "bourrelet" (el tejido engrosado cerca de la parte superior del asco). [2]
Normalmente, un solo asco contendrá ocho ascosporas (u octada). Las ocho esporas se producen por meiosis seguida de una división mitótica . Dos divisiones meióticas convierten el núcleo del cigoto diploide original en cuatro núcleos haploides . Es decir, la única célula diploide original a partir de la cual comienza todo el proceso contiene dos juegos completos de cromosomas . En preparación para la meiosis, todo el ADN de ambos conjuntos se duplica, para hacer un total de cuatro conjuntos. El núcleo que contiene los cuatro conjuntos se divide dos veces, separándose en cuatro nuevos núcleos, cada uno de los cuales tiene un conjunto completo de cromosomas. Tras este proceso, cada uno de los cuatro nuevos núcleos duplica su ADN y sufre una división por mitosis. Como resultado, el asco contendrá cuatro pares de esporas. Luego las ascosporas se liberan del asco.
En muchos casos los ascos se forman en una capa regular, el himenio , en un cuerpo fructífero visible a simple vista, aquí llamado ascocarpio o ascoma . En otros casos, como en el caso de las levaduras unicelulares , no se encuentran tales estructuras. En casos raros, dentro de ascas más antiguas descargadas, una tras otra, pueden desarrollarse regularmente ascas de algunos géneros, p. ej. Dipodascus .
Las ascas normalmente liberan sus esporas al estallar en la punta, pero también pueden digerirse a sí mismas, liberando pasivamente las ascosporas, ya sea en forma líquida o en polvo seco. Los ascos que se descargan suelen tener una punta especialmente diferenciada, ya sea un poro o un opérculo. En algunos géneros que forman himenio, cuando un asco estalla, puede desencadenar el estallido de muchos otros ascos en el ascocarpio, lo que resulta en una descarga masiva visible como una nube de esporas: el fenómeno llamado "inflación". Este es un ejemplo de retroalimentación positiva . También se puede escuchar un leve silbido en especies de Peziza y otros hongos de copa .
Las ascas, en particular las de Neurospora crassa , se han utilizado en laboratorios para estudiar el proceso de meiosis, porque las cuatro células producidas por la meiosis se alinean en orden regular. Al modificar los genes que codifican el color de las esporas y los requisitos nutricionales, el biólogo puede estudiar el entrecruzamiento y otros fenómenos. La formación de ascas y su uso en análisis genético se describen en detalle en Neurospora crassa .
Los ascos de la mayoría de Pezizomycotina se desarrollan después de la formación de báculos en su base. Los báculos ayudan a mantener un breve dikaryon . Los núcleos compatibles del dikaryon se fusionan formando un núcleo diploide que luego sufre meiosis y, finalmente, formación de ascosporas internas. Los miembros de Taphrinomycotina y Saccharomycotina no forman báculos.
La forma del asco, la cápsula que contiene las esporas sexuales, es importante para la clasificación de Ascomycota . Hay cuatro tipos básicos de ascus.
Una ascospora es una espora contenida en un asco o que se produjo dentro de un asco. Este tipo de espora es específica de hongos clasificados como ascomicetos ( Ascomycota ).
Las ascosporas de Blumeria graminis se forman y liberan en condiciones de humedad. [3] Después de aterrizar en una superficie adecuada, a diferencia de los conidios , las ascosporas de Blumeria graminis mostraron patrones de desarrollo más variables. [3]
El hongo Saccharomyces produce ascosporas cuando se cultiva en medio V-8, agar acetato de ascosporas o medio Gorodkowa. Estas ascosporas son globosas y están ubicadas en ascas. Cada asco contiene de una a cuatro ascosporas. Los ascas no se rompen en la madurez. Las ascosporas se tiñen con tinción de Kinyoun y tinción de ascosporas. Cuando se tiñen con tinción de Gram, las ascosporas son gramnegativas, mientras que las células vegetativas son grampositivas.
La levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe es un organismo haploide unicelular que se reproduce asexualmente por mitosis y fisión. Sin embargo, la exposición al peróxido de hidrógeno, agente que daña el ADN, induce el apareamiento por pares de células haploides de tipo de apareamiento opuesto para formar células diploides transitorias que luego se someten a meiosis para formar ascos, cada uno con cuatro ascosporas. [4] La producción de ascosporas viables depende de una reparación recombinante exitosa durante la meiosis. [5] Cuando esta reparación es defectuosa, un mecanismo de control de calidad evita la germinación de las ascosporas dañadas. Estos hallazgos sugieren que el apareamiento seguido de meiosis es una adaptación para reparar el daño del ADN en las células haploides parentales con el fin de permitir la producción de ascosporas de progenie viables.