Eucariota sin mitocondrias
Encuentran el primer eucariota que carece de los orgánulos celulares encargados de la obtención de energía.
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Podemos dividir los organismos terrestres en sólo dos grupos: procariotas y eucariotas.
Los primeros son simples, pequeños y no tienen núcleo diferenciado. Las bacterias y arqueas pertenecen a este grupo. Los eucariotas son el resto. Las células eucariotas son grandes y con estructura interna compleja. Así por ejemplo tiene núcleo diferenciado y mitocondrias. Si se es una planta además se tienen cloroplastos fotosintéticos en las células. Los seres multicelulares son todos eucariotas. No hay seres multicelulares procariotas.
Las mitocondrias son unos orgánulos muy importantes para los eucariotas, pues son las “fábricas de energía” de la célula. Sin ellas sería imposible la existencia de una animal activo, pues el movimiento necesita de mucha energía. Así que tampoco habría depredación ni, en consecuencia, una evolución interesante. De hecho, la existencia de mitocondrias forma parte de la definición de eucariota.
Se tardaron varios miles de millones de años en conseguir la aparición de los seres eucariotas. Se necesitaron varios pasos complejos y uno fue el de la adquisición de la mitocondrias. Estas no aparecieron por evolución a partir de otras estructuras intracelulares más simples preexistentes, sino que se incorporaron del golpe.
Se cree que las mitocondrias eran procariotas libres que o bien fueron ingeridas por células más grandes o bien parasitaron esas mismas células. Los expertos nos e ponen de acuerdo. El caso es que, de algún modo, se llegó a un acuerdo entre esos seres alcanzándose una relación simbiótica. La célula hospedadora grande proporcionó un entorno seguro y agradable a las mitocondrias y estas se encargarían del metabolismo energético. Con el paso del tiempo las mitocondrias irían perdiendo genes innecesarios y atrofiándose, pero todavía conservan un genoma que pasa solamente de madres a hijos.
El caso es que usted, amigo lector, no podría vivir sin mitocondrias, al igual que los animales, plantas y hongos. Tampoco podría pensar ni leer estas líneas.
En un descubrimiento de importancia fundamental se ha conseguido identificar el primer eucariota que no tiene mitocondrias. Ha sido toda una gran sorpresa. Esto sugiere que esta rama de la vida eucariota es más versátil de lo que se había pensado. Por tanto, algunos eucariotas pueden vivir felizmente si tener mitocondrias.
Los biólogos se había planteado hace tiempo que quizás algunos eucariotas podrían haber evolucionado lo suficiente como para deshacerse de las mitocondrias al degenerarse estas completamente y haber asumido sus funciones de otro modo. En un momento dado se creyó que el microorganismo causante de diarrea Giardia intestinalis carecía de estos orgánulos, pero una investigación más cuidadosa encontró versiones de ellos más pequeños.
Anna Karnkowska y Vladimir Hampl (ambos de la Universidad de Praga) analizaron a otro candidato, esta vez del género Monocercomonoides. Este microorganismo está presente en el aparato digestivos de la chinchilla, pero no parece causar ningún mal aparente al animal.
Han encontrado que no tiene mitocondrias. Además, cuando secuenciaron el genoma de este microorganismo no encontraron señales de genes mitocondriales y encima carecía de toda proteína capaz de mantener la función mitocondrial.
Quizás Monocercomonoides no necesite mitocondria debido a su estilo de vida, pues vive en los intestinos de la chinchilla, en donde hay nutrienmtes, pero muy poco oxígeno. Las mitocondrias requieren de oxígeno para producir energía, pues se encargan de la respiración celular. Así que Monocercomonoides, en lugar de usar mitocondrias para producir energía con la respiración, usa unas enzimas citoplasmáticas para metabolizar los nutrientes y conseguir esa energía.
Además, este microorganismo ha conseguido resolver otro problema: la síntesis de agregados de hierro y azufre que son esenciales para la síntesis de ciertas proteínas. Para ello tomó prestados ciertos genes de origen bacteriano que permiten esas funciones.
Monocercomonoides no es ningún fósil viviente y sus parientes más cercanos todavía conservan sus mitocondrias. Así que la desaparición de las mitocondrias en este caso debe de haber sido un hecho reciente desde el punto de vista evolutivo. Es posible que otros eucariotas hayan realizado una evolución similar, así que hay que buscarlos.
¿Quiere decir todo esto que las células eucariotas podrían vivir sin mitocondrias? ¿Podrían evolucionar los organismos complejos hacia una forma sin mitocondrias que les permitiera vivir en un mundo sin oxígeno?
Algunos investigadores del campo alaban esta investigación, pero, a la vez, esperan que se hagan más estudios para descartar completamente la existencia de mitocondrias muy rudimentarias en Monocercomonoides. Al fin y al cabo, afirmaciones extraordinarias requieren de pruebas extraordinarias.
Acaban de remover uno de los cimientos más importantes de la Biología. Al final va a resultar que la definición de eucariota es más flexible que la que aparecía en los libros de texto hasta ahora.
La vida te da sorpresas. Sorpresas te da la vida.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4936
Fuentes y referencias:
Artículo original.
La revolución mitocondrial.
Imagen de Monocercomonoides: Vladimir hampl, Universidad Charles en Praga.
13 Comentarios
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lunes 16 mayo, 2016 @ 7:52 am
Pues con tu permiso, querido Neo, te completaré el pareado:
La vida te da sorpresas,
sorpresas te da la vida,
que la vida sin sorpresas
no puede llamarse vida.
Es un mal ripio pero puede servir como verdad.
Lo que es realmente cierto es el asombro evolutivo de una eucariota que se adapta a perder sus mitocondrias. Creo que ha de haber restos por su citoplasma de ADN mitocondrial.
Otra cosa: tienes que ponerte al día. Dices: «… conservan un genoma que pasa solamente de madres a hijos». Y tal frase es, en estos tiempos feministas casi casi, una herejía. Debes decir «… de madres a hijos e hijas», como debe ya decirse de «miembros y miembras», «ministras y ministros» y, ya metidos en política, de «sinvergüenzas y sinvergüenzos».
Un/a cálida/o abraza/o.
lunes 16 mayo, 2016 @ 6:18 pm
Es salirse del tema, pero sí estimado Tomás, lamentablemente pasa eso del lenguaje correcto.
Es lo que ocurre cuando se juntan dos factores:
1/ A la progresía no le interesa la igualdad real ni de sexo ni de ningún otro tipo, no sea que a todo el mundo le dé por llevar sus dineros a Panamá y se les acabe el chollo. Tampoco tiene conocimientos en lingüística ni nada similar (en general en ninguna otra cosa).
1/ La sociedad no tiene formación ni quiere tenerla, por lo que es fácilmente manipulable al haberse vuelto (o ser) simplemente idiota.
Así que lo que se hace es cambiar las formas y no el fondo. No se dan derechos, sino que se dan sucedáneos inservibles a costa de la comunicación y de reducir la coherencia de la lengua.
¿Por qué concejala?, ¿hay acaso concejalos? ¿Hay juezos?, entonces, ¿por qué se dice jueza? Puestos a ser simétricos, ¿por qué no se dice periodistos a los periodistas varones? O maquinistos, acróbatos, aristócratos, socialistos, trapecistos, belgos, psiquiatros, espíos, atletos…
Posiblemente casi mitad de la población esté ya compuesta por idiotos.
martes 17 mayo, 2016 @ 7:17 pm
Hola NeoFronteras, hace relativamente poco estoy enterado de su sitio, me he dado una buena maratón por muchos de sus artículos, incluso los he archivado para alguna futura revisión, de verdad me parece fantástico el hecho que mantengan un formato tan pulcro, sin ruidos (ilustraciones inecesarias y demas cachibaches), y una redacción correcta con sus respectivas fuentes, de verdad ha sido todo un placer pasarme por aqui.
Con respecto al tema me parece increible, justamente dias pasados hablaba con un compañero de facultad de el uso de el adn mitocondrial en el sector forence (por este conservarse mejor que el nuclear tengo entendido), eso derivo en temas sobre el origen de las mitocondrias, voy a comentarle de esta noticia luego para darle una vuelta de tuerca más a todo el asunto.
Un saludo desde Uruguay,
martes 17 mayo, 2016 @ 7:22 pm
Disculpame los horrores de ortografía, a veces pasan desapercibidos por descuidos de atención aquí una lista si es posible la posterior edición:
inncesesarias*
Forense*
derivó*
Un saludo
martes 17 mayo, 2016 @ 10:51 pm
Pues el órgano que no se usa se atrofia, debido a la selección natural que premia a los organismos que «pierden peso» y se optimizan para su biotopo.
Pienso que la presencia de mitocondrias a lo mejor eleva el metabolismo del microorganismo de una manera que no le permitiría vivir en ese ambiente. La verdad que sorprende que se pueda prescindir de las mitocondrias.
Saludos
miércoles 18 mayo, 2016 @ 2:10 am
Pues bienvenido Carlos , yo también comparto tu opinión sobre la página. Me volví lector habitual hace tiempo ya.
Te recomiendo este artículo sobre las mitocondrias que en su momento me encanto
http://neofronteras.com/?p=3283
miércoles 18 mayo, 2016 @ 2:16 am
¡Ja, ja, ja!, socialistos sí conozco, Maese Neo.
Una aclaración, amigo «apalank,ator»: ya se conocían con anterioridad eucariotas con hidrogenosomas en vez de mitocondrias. Lo novedoso es que este parásito tiene las enzimas que necesita para su metabolismo totalmente libres en el citoplasma, como si fuese una bacteria.
Y por lo visto, el metabolismo de este microorganismo es también muy novedoso, ya que funciona con la ruta cuasiuniversal del Ciclo de K.rebs, pero también cuenta con enzimas para fijar hierro y azufre.
miércoles 18 mayo, 2016 @ 6:40 am
No se me haga mucho caso, pero creo que existen células donde coexisten mitocondrias con hidrogenosomas, sin que las segundas hayan derivado de las primeras por degeneración.
miércoles 18 mayo, 2016 @ 9:46 am
Gracias Carlos por sus palabras. También a JavierL. Por cierto, he incluido el enlace sobre la importancia de las mitocondrias.
miércoles 18 mayo, 2016 @ 9:48 am
Estimado Miguel Ángel:
¿Qué casos son esos? Según se comenta hasta ahora no se habían encontrado casos sin mitocondrias. Aunque había candidatos, al final las tenían atrofiadas en algún lugar.
miércoles 18 mayo, 2016 @ 6:55 pm
Querido Neo:
Me refiero a los «Parabasálidos». Hasta hace poco, no se habían encontrado mitocondrias en 2 grupos del supergrupo de los «Excavata» («Parabasálidos» y «Diplomonádidos»), pero recientemente se descubrió que los «Diplomonánidos» sí que las tienen, aunque mucho más pequeñas.
Llevo más de una hora revisando y las páginas que he abierto están desactualizadas, ya que siguen hablando de los «Diplomonánidos» como protistas sin mitocondrias. La única página que he encontrado donde mencionan el descubrimiento de mitocondrias en este último grupo ha sido en boundless.com, pero NO en los «Parabasálidos». Me queda la duda de que se hayanse hayan descubierto muy recientemente y tampoco esté actualizada la información de esa página.
Abrazos.
jueves 19 mayo, 2016 @ 11:11 pm
Estimado Miguel Ángel,
Interesante la información que expones, bucearé por internet para buscar esos diplomonánidos que no conocía
Saludos
sábado 4 junio, 2016 @ 7:38 am
Una aclaración: el genoma mitocondrial se hereda de la madre porque, al producirse la fecundación, solo entra en el óvulo la cabeza del espermatozoide desprovista de mitocondrias. De modo que las mitocondrias del zigoto proceden en su totalidad del óvulo que ha aportado la madre.
Sin embargo, muy ocasionalmente puede producirse un pequeño accidente que haga que entre también el cuello del espermatozoide (y allí están sus mitocondrias). Sobre el destino de este ADN mitocondrial paterno hay controversia: según algunos autores desaparecería poco después de la fecundación al ser marcado y degradado, pero según otros autores podría permanecer en el tejido muscular.