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El origen de la vida: ¿Se ha resuelto el misterio más largo en la biología moderna?

Publicado: 17 jun 2016 12:11 GMT | Última actualización: 17 jun 2016 12:57 GMT

El hallazgo de un eslabón perdido entre los organismos complejos eucariotas y los unicelulares procariotas abre las puertas a nuevas teorías sobre el origen de la vida.

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El año pasado, en el fondo del océano Atlántico, los científicos descubrieron el 'Lokiarchaeum', un eslabón perdido entre los eucariotas y los procariotas, un organismo que podría dar respuesta a cómo surgieron las primeras células con núcleo y mitocondrias.

Los eucariotas son un grupo enorme de organismos vivos, como los humanos, monos, gatos, insectos, amebas, etc., que tienen en común que sus células contienen orgánulos de membrana: el núcleo, mitocondrias y plástidos. Se cree que los eucariotas son fruto de la simbiosis de bacterias y arqueas (microorganismos unicelulares sin núcleo ni orgánulos membranosos y con particularidades bioquímicas propias). Sin embargo, un nuevo estudio dirigido por Gautam Dey, de la Universidad Colegio de Londres, y publicado en 'Trends in Cell Biology' sugiere que el surgimiento de la vida fue resultado de una "larga y lenta danza".

"Estamos empezando a pensar en los orígenes eucariotas como un lento proceso de crecimiento en la intimidad, el resultado de una larga y lenta danza entre los reinos y no un encuentro rápido, que es la forma en que se retrata en los libros de texto", dice el doctor Mukund Thattai, del Centro Nacional de Ciencias Biológicas de la India, coautor del estudio. Estos son los detalles de la investigación.

La caza por el antepasado de los eucariotas

Estamos empezando a pensar en los orígenes eucariotas como un lento proceso de crecimiento en la intimidad, el resultado de una larga y lenta danza entre los reinos

Las células de los organismos eucariotas difieren significativamente de los organismos unicelulares procariotas, las arqueas y bacterias. Por ejemplo, su masa es mayor que la masa de las bacterias y arqueas y poseen más complejidad interna.

Los científicos opinan que los eucariotas son el resultado de la simbiosis de arqueas, que desempeñaron el papel de célula huésped, y bacterias que dio lugar a las mitocondrias. Sin embargo, había un problema importante: no había ningún eslabón intermedio, un puente capaz de unir la brecha entre procariotas y eucariotas, muy diferentes en tamaños y grados de complejidad.

Por eso el origen de la primera célula eucariota está considerado "uno de los misterios más perdurables en la biología moderna".

Cuando el año pasado se halló este eslabón denominado 'Lokiarchaeum' se descubrió que este organismo contiene más proteínas del tipo eucariota que cualquier otro procariota. En el 'Lokiarchaeum' encontraron 175 genes que codifican proteínas del tipo eucariota ('eukaryotic signature proteins', ESP, por sus siglas en inglés), que son unas proteínas que se consideraban exclusivas de las células nucleadas.

Células endoteliales con el núcleo teñido de azul por un marcador fluorescente que se une fuertemente a regiones enriquecidas en adenina y timina en secuencias de ADN
Células endoteliales con el núcleo teñido de azul por un marcador fluorescente que se une fuertemente a regiones enriquecidas en adenina y timina en secuencias de ADNDominio público

Asimismo, el 'Lokiarchaeum' es el primer organismo procariota en el que se encuentran proteínas similares a las GTPasas de los eucariotas. Este descubrimiento sorprendió mucho a los científicos debido a que la GTPasa es un elemento clave de la gestión del citoesqueleto, de la motilidad de las células o del transporte intercelular. 

Una hipótesis dice que la semejanza entre el 'Lokiarchaeum' y los eucariotas significa que estos organismos procariotas podrían haber absorbido las bacterias usando la fagocitosis y como resultado obtener simbiontes, que después se habrían convertido en mitocondrias. Sin embargo, es posible que el 'Lokiarchaeum' sea un organismo cuyos genes 'eucariotas' realicen funciones reguladoras y no participen en la fagocitosis. Así, estos organismos están en el comienzo de la transformación en las células nucleadas. Poco a poco van 'construyendo' una arquitectura eucariota mediante el intercambio de genes con bacterias. En otras palabras, en este caso se trataría de una cooperación entre bacterias y arqueas y no de la absorción de una bacteria por un 'Lokiarchaeum'.

Los científicos Dey y Thattai y otro coautor de la Universidad Colegio de Londres, Buzz Baum, se inclinan por la segunda versión, la de la "larga y lenta danza". Es decir creen que el 'Lokiarchaeum' no es proeucariota, sino una arquea.

Aún no se sabe qué teoría es correcta, pero parece que los investigadores ya se han acercado un poco a la resolución del misterio del origen de la vida.

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