La verdad que la entrada que tenía preparada era sobre la autofagia, por lo que me he visto obligado a escoger y seleccionar un nuevo tema referente a las células y que no haya sido repetido. Esto me ha llevado finalmente a una de las teorías más emocionantes de la biología y que gran número de expertos en todo el mundo están analizando y desarrollando: LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA.
Durante este pasada unidad hemos estado estudiando los orgánulos de las células, sabemos distinguirlos y explicar sus estructuras y diferentes funciones, pero si os dijera que los cloroplastos y las mitocondrias provienen de un extraterrestre que nos visitó cuando la Tierra era todavía una bola incandescante, ¿cómo os quedaríais?.......................... Normal porque es mentira, sin embargo, lo que sí es verdad o al menos hasta ahora lo parece es que estos dos últimos orgánulos anteriormente nombrados derivan de las células procariotas... y ahora os preguntaréis, si dichas células no tenían orgánulos, únicamente ribosomas, ¿Cómo va a ser esto?
La teoría endosimbiótica postula que algunos orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica (proceso de simbiosis en el cual, el simbionte reside en el interior de otro ser vivo, como por ejemplo, muchas de las bacterias que forman parte de la microbiota intestinal con éste). Se especula con que las mitocondrias provendrían de proteobacterias alfa, es decir uno de los principales grupos de bacterias (por ejemplo, rickettsias) y los plastos de cianobacterias ( que si recordamos fueron las primeras procariotas fotosintéticas productoras de oxígeno que aparecieron hace 3400 millones de años en el Arcaico).
La teoría endosimbiótica fue popularizada por Lynn Margulis en 1967, con el nombre de endosimbiosis en serie, quien describió el origen simbiogenético de las células eucariotas. También se conoce por el acrónimo inglés SET (Serial Endosymbiosis Theory).
En su libro de 1981, Symbiosis in Cell Evolution, Margulis sostiene que las células eucariotas se originaron como comunidades de entidades que obraban recíprocamente y que terminaron en la fusión de varios organismos. En la actualidad, se acepta que las mitocondrias y los cloroplastos de los eucariontes procedan de la endosimbiosis. Pero la idea de que una espiroqueta endosimbiótica se convirtiera en los flagelos y cilios de los eucariontes no ha recibido mucha aceptación, debido a que estos no muestran semejanzas ultraestructurales con los flagelos de los procariontes y carecen de ADN. Puede que resulte difícil de entender, espero que esta imagen os ayude:
Pruebas a favor de la teoría
La evidencia de que las mitocondrias y los plastos surgieron a través del proceso de endosimbiosis son las siguientes:
* El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias.
* Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario circular cerrado covalentemente - al igual que los procariotas- mientras que el núcleo eucariota posee varios cromosomas bicatenarios lineales.
* Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la idea de la fagocitosis: la membrana interna sería la membrana plasmática originaria de la bacteria, mientras que la membrana externa correspondería a aquella porción que la habría englobado en una vesícula.
* Las mitocondrias y los cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual que los procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis). En algunas algas, tales como Euglena, los plastos pueden ser destruidos por ciertos productos químicos o la ausencia prolongada de luz sin que el resto de la célula se vea afectada. En estos casos, los plastos no se regeneran.
* En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias. Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son similares a unos sistemas elaborados de endomembranas presentes en cianobacterias.
* En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es autónoma.
* Algunas proteínas codificadas en el núcleo se transportan al orgánulo, y las mitocondrias y cloroplastos tienen genomas pequeños en comparación con los de las bacterias. Esto es consistente con la idea de una dependencia creciente hacia el anfitrión eucariótico después de la endosimbiosis. La mayoría de los genes en los genomas de los orgánulos se han perdido o se han movido al núcleo. Es por ello que transcurridos tantos años, hospedador y huésped no podrían vivir por separado.
* En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos de procariotas, mientras que en el resto de la célula eucariota los ribosomas son 80s.Son diferentes tipos de RNAr.
* El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de mitocondrias y plastos revela escasas diferencias evolutivas con algunos procariotas.
* Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos eucariotas) ha sido observado por Okamoto e Inouye (2005). El protista heterótrofo Hatena se comporta como un depredador e ingiere algas verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto, mientras que el protista, ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética, fototaxia y pierde su aparato de alimentación.
Pruebas en contra de la teoría
* Las mitocondrias y los plastos contienen intrones, una característica exclusiva del ADN eucariótico. Por tanto debe de haber ocurrido algún tipo de transferencia entre el ADN nuclear y el ADN mitocondrial/cloroplástico.
* Ni las mitocondrias ni los plastos pueden sobrevivir fuera de la célula. Sin embargo, este hecho se puede justificar por el gran número de años que han transcurrido: los genes y los sistemas que ya no eran necesarios fueron suprimidos; parte del ADN de los orgánulos fue transferido al genoma del anfitrión, permitiendo además que la célula hospedadora regule la actividad mitocondrial.
* La célula tampoco puede sobrevivir sin sus orgánulos: esto se debe a que a lo largo de la evolución gracias a la mayor energía y carbono orgánico disponible, las células han desarrollado metabolismos que no podrían sustentarse solamente con las formas anteriores de síntesis y asimilación.
La verdad que el debate que puede dar lugar el origen de algunos de los orgánulos de las células
es tremendo. Soy partidario de que esto sea verdad, sinceramente, veo sentido a que una célula, la primera fotosintética, posteriormente origine los cloroplastos de las eucariotas, pero para nada creo que tenga conocimientos suficientes para hacerlo. Es un tema muy interesante y del que espero que compartáis más información, pues a lo mejor, dentro de unos años sabemos el origen del retículo endoplasmático o del aparato de golgi, no?
Aquí os dejo algunas imágenes para que os ilustre esta bella teoría :)
Célula procariota:
Relación endosimbiótica:
Formación cloroplastos y mitocondrias:
Aquí os adjunto varios vídeos donde os explica esta teoría detalladamente:
Nada más, espero que os haya gustado esta aportación, vuelvo a pedir perdón por el retraso, pero la informática es a veces peor que la naturaleza, no se puede con ella. Espero todas vuestras aportaciones.
Un saludo
