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Investigadores españoles aclaran el debate sobre uno de los momentos cruciales en la evolución de la vida: la incorporación de mitocondrias en las células.Al igual que un físico puede comprender el origen del universo observando las estrellas y un arqueólogo reconstruye antiguas ruinas en base a los restos que se encuentran hoy en día, los biólogos evolutivos estudian la diversidad de especies actuales para comprender el origen de la vida y la evolución.
En el último número de «Nature«, los investigadores del Centro de Regulación Genómica, en Barcelona, Toni Gabaldón y Alexandros Pitis, aportan nueva luz, al debate existente sobre uno de los momentos cruciales en la evolución de la vida: la incorporación de las mitocondrias en las células.
Los primeros seres vivos eran organismos unicelulares, antepasados de las bacterias que hoy habitan la tierra.
Estas células eran realmente simples pero, en algún momento de la evolución, originaron un linaje de células más complejas: las eucariotas o células con núcleo. Las células eucariotas han dado lugar a las formas de vida más complejas que existen incluyendo organismos pluricelulares como los animales, las plantas o el hongos. Una de las claves de esta complejidad radica en las mitocondrias, un tipo de orgánulos celulares que se consideran el generador de energía de las células aunque también desempeñan otras funciones.
Salto cualitativo
Se cree que incorporando las mitocondrias, la célula dispuso de un aporte de energía extra que le permitió dar un salto cualitativo en relación a su estructura y organización. Por este motivo se considera que la incorporación de las mitocondrias fue un acontecimiento crucial en la evolución de la vida.
Hasta ahora, varias teorías explicaban la llegada de las mitocondrias en la célula. A pesar de tener consenso sobre el cómo -la primera mitocondria era una bacteria que entró dentro de otra bacteria y pasó a formar parte de la célula-, no quedaba claro el cuándo.
Algunos científicos defendían la incorporación temprana de las mitocondrias y consideraban este paso el primero necesario para empezar a avanzar hacia las células eucariotas tal y como las conocemos hoy. En cambio, hay otras corrientes que defienden una incorporación tardía en que una célula huésped más compleja podría favorecer la entrada de otra célula en su interior y facilitar su integración manteniéndola en el futuro.
Pitis y Gabaldón proponen una teoría que acota el momento de esta incorporación «Como los arqueólogos, intentamos reconstruir algo que existió en el pasado en función de las pruebas que ahora encontramos. En concreto, hemos buscado proteínas comunes entre todos los organismos complejos y reconstruido su evolución. Las proteínas relacionadas con la incorporación de las mitocondrias habían llegado más tarde que aquellas relacionadas con otras partes de la célula «, explica Gabaldón.
Incorporación al linaje
Los científicos han aplicado diversas medidas para datar la incorporación de proteínas al linaje de los eucariotas. Observaron que las proteínas habían llegado en diferentes momentos y que las relacionadas con la mitocondria ancestral, correspondían a un momento lejano en el tiempo. «El trabajo demuestra, que la incorporación de las mitocondrias fue tardía y que la célula huésped ya contaba con un cierto grado de complejidad», aclara Pitis. «Los datos desgranan los pasos del que se considera el salto evolutivo más grande después del origen de la vida. Conocer cómo se originó y evolucionó la complejidad es importante para comprender mejor los mecanismos que rigen las células y, por extensión, el funcionamiento de todos los seres vivos», concluye Gabaldón.
febrero 4/2016 (Diario Médico)
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