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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.

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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
La revolución mitocondrial. [3]
Imagen de Monocercomonoides: Vladimir hampl, Universidad Charles en Praga.