Un estudio español replantea la teoría del origen de nuestras células

Las células eucariotas son aquellas que albergan el material genético. Su núcleo está protegido por una membrana y constituyen la base del cuerpo del hombre y de los animales. También, conforman las plantas, los hongos y los organismos unicelulares.

Durante décadas, la teoría sobre su origen más aceptada ha sido la que planteó la bióloga estadounidense, Lynn Margulis, que explica que una arquea (microorganismo unicelular procariota) estableció una relación simbiótica con una bacteria, convirtiéndose después en mitocondria. Un pequeño orgánulo celular, conocido como la “central energética" de la célula, cuya función principal es convertir los nutrientes de los alimentos en energía química.

Ahora, esta hipótesis ha sido replanteada por un equipo de investigadores del Barcelona Supercomputing Center (BSC-CNS) y del Instituto de Investigación de Biomédica (IRB), también de la Ciudad Condal. Después de cinco años de estudios, ha llegado a la conclusión de que el origen de las células eucariotas se produjo durante un proceso más largo y complejo, en el que intervinieron otras dos bacterias diferentes y virus gigantes. “Nuestro trabajo no niega el papel central de la mitocondria. Sugiere que ese relato es incompleto y hubo más actores en escena, que pudieron facilitar el intercambio de genes”, ha manifestado Toni Gabaldón, investigador y líder del estudio, que ha sido publicado en la revista Nature.

Durante su trabajo, los científicos utilizaron la supercomputadora MareNostrum, con la que realizaron cálculos y analizaron datos genómicos públicos que abarcan toda la biodiversidad. Así, estudiaron los fósiles genéticos que conservan los organismos actuales y reconstruyeron el genoma del último ancestro común de todos los eucariotas modernos, conocido como LECA (Last Eukaryotic Common Ancestor). Después, analizaron su origen evolutivo comparándolo con bases de datos que incluyen decenas de miles de genomas de bacterias, arqueas y virus.

Los investigadores han explicado que las dos bacterias que intervinieron en el origen de las células eucariotas son la Myxococcota y la Planctomycetota. La primera realiza funciones metabólicas, y la segunda se caracteriza por su complejidad estructural y por poseer con rasgos internos poco habituales para organismos bacterianos. Durante su análisis, llegaron a la conclusión de que la Planctomycetota apareció antes que la Myxococcota.

Respecto al papel que jugaron los virus gigantes, Gabaldón ha señalado que fue “uno de los resultados más inesperados del estudio”, ya que tienen genomas mucho mayores que los de la mayoría de virus conocidos e infectan organismos eucariotas unicelulares. “Pudieron actuar como vehículos de transferencia genética entre microorganismos que convivían en un mismo ecosistema”, ha explicado.

Un estudio “riguroso y sólido”

“Riguroso y sólido”. Así ha calificado este trabajo Enrique M. Muro, investigador principal titular en el Instituto de Evolución Organísmica y Molecular de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (Alemania). “Estudios como este son una muestra de la capacidad biotecnológica del ser humano. Hace tan solo 25 años nos hubiera parecido inverosímil que se pudieran mostrar evidencias de este tipo. La secuenciación y la bioinformática lo están consiguiendo, y algo parecido consigue la paleogenómica, que llega a reconstruir la historia de poblaciones y especies incluso extintas. Sucedió hace tanto tiempo que rebuscar entre esas secuencias parece como buscar entre los posos del café. Pero los autores nos demuestran que todavía nuestra capacidad biotecnológica es válida para encontrar respuestas por esa vía”, ha manifestado a Science Media Centre España (SMC).

Por su parte, Jordi Bascompte, catedrático de Ecología en el departamento de Biología Evolutiva y Estudios Ambientales de la Universidad de Zúrich (Suiza), ha declarado a SMC que estos nuevos resultados “abren la puerta a una comprensión más detallada de este importante hito evolutivo. Confirman que el problema continúa siendo relevante, a día de hoy, y abre las puertas a futuros desarrollos que permitan entender qué tipo de innovaciones en el proceso de regulación genética fueron capaces de lidiar con este origen a partir de múltiples organismos de la célula eucariota”.

Equipo investigador- BSC.

 

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