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Descubierto el eslabón perdido en la evolución de las células complejas

Un equipo de investigación, dirigido por la Universidad de Uppsala (Suecia), presenta el descubrimiento de un nuevo microbio, Lokiarchaeota, que representa un eslabón perdido en la evolución de la vida compleja. El trabajo proporciona además una nueva comprensión de cómo, hace miles de millones de años, los tipos de células complejas que comprenden plantas, hongos, animales y seres humanos, evolucionaron a partir de los microbios sencillos.

Imagen de un campo de fumarolas hidrotermales a lo largo del Ártico, en los sedimentos marinos cerca de donde se encontró 'Loki'. El sistema de ventilación hidrotermal fue descubierto por investigadores del Centro de Geobiología en la Universidad de Bergen (Noruega). / RB Pedersen, Centro de Geobiología (Universidad de Bergen, Noruega)

Las células son la base de la vida en nuestro planeta. Sin embargo, mientras que las de las bacterias y otros microbios son pequeñas y sencillas, toda la vida visible –incluidos los seres humanos– se componen por lo general de células grandes y complejas.

El origen de estos tipos de células complejas ha sido durante mucho tiempo un misterio para la comunidad científica. Ahora, investigadores de la Universidad de Uppsala en Suecia, en colaboración con la Universidad de Bergen (Noruega), han descubierto un nuevo grupo de microorganismos, al que han denominado Lokiarchaeota (o Loki para abreviar), que representa un eslabón perdido en la transición evolutiva de las células simples a las complejas. El estudio se publica en la revista Nature.

"Mediante el estudio de su genoma, encontramos que Loki representa una forma intermedia entre las células simples y las células eucariotas complejas"

"El enigma del origen de la célula eucariota es muy complicado. Esperábamos que Loki revelara algunas piezas más de este rompecabezas, pero cuando obtuvimos los primeros resultados, no podíamos creer lo que veíamos. Los datos simplemente eran espectaculares", dice Thijs Ettema del departamento de Biología Celular y Molecular de la Universidad de Uppsala.

En la década de 1970, el biólogo Carl Woese descubrió un nuevo grupo de microorganismos, las arqueas, y demostró que éstos representan una rama separada en el Árbol de la Vida, un hallazgo que sorprendió a la comunidad científica de la época.

A pesar de que las células de arqueas eran simples y pequeñas, como las bacterias, los investigadores descubrieron que estaban estrechamente relacionadas con los organismos de células complejas, un grupo conocido colectivamente como eucariotas.

"Mediante el estudio de su genoma, encontramos que Loki representa una forma intermedia entre las células simples de los microbios, y los tipos de células eucariotas complejos", añade Ettema.

Cuando los científicos colocaron a Loki en el árbol de la vida, confirmaron esta idea. "Loki formó un grupo bien consolidado con los eucariotas en nuestros análisis", dice Lionel Chico, otro de los científicos involucrados en el estudio de la Universidad de Uppsala.

Escondido en el Castillo de Loki

El nombre Lokiarchaeota se deriva del entorno hostil cerca de donde se encontró, el Castillo de Loki, un sistema de ventilación hidrotermal ubicado en la Cordillera del Atlántico, entre Groenlandia y Noruega, a una profundidad de 2.352 metros.

"Las fuentes hidrotermales son sistemas volcánicos situados en el fondo del océano. El lugar donde se hallaba Loki estaba fuertemente influenciado por la actividad volcánica, pero en realidad tiene una temperatura bastante baja", apunta Steffen Jørgensen de la Universidad de Bergen, que participó en la toma de las muestras.

El lugar donde se hallaba 'Loki' estaba fuertemente influenciado por la actividad volcánica

Según afirma Anja Spang, investigadora del departamento de Biología Celular y Molecular de la Universidad de Uppsala: "Hemos encontrado que Loki comparte muchos genes exclusivamente con eucariotas, lo que sugiere que la complejidad celular surgió en una etapa temprana en la evolución de dicho eucariotas".

"Los ambientes extremos generalmente contienen una gran cantidad de microorganismos desconocidos, a los que nos referimos como la materia oscura microbiana", continúa Jimmy Sierra, también de la Universidad de Uppsala.

Al explorar la materia oscura microbiana con nuevas técnicas de genómica, Thijs Ettema y su equipo esperan encontrar más pistas sobre cómo han evolucionado las células complejas.

"En cierto modo, estamos empezando. Todavía hay mucho por descubrir, y estoy convencido de que nos veremos obligados a revisar los libros de texto de Biología con más frecuencia en un futuro cercano", concluye Ettema.

Referencia bibliográfica:

Thijs J. G. Ettema et al. "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes" Nature doi:10.1038/nature14447

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons
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