Descubren cuándo las células empezaron a ser tan complejas

Investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona han documentado cuando las células empezaron a ser complejas para aclarar un debate en el que la comunidad científica no se ponía de acuerdo sobre cuándo se produjo este proceso.

Los investigadores del CRG Toni Gabaldón y Alexandros Pitis han publicado hoy en la revista «Nature», su investigación «arqueológica» en la genética para aclarar el debate sobre uno de los momentos cruciales en la evolución de la vida: la incorporación de mitocondrias en las células.

Las mitocondrias son orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular (respiración celular).

Los dos biólogos evolutivos han estudiado la genómica para descifrar desde el inicio de los primeros seres vivos, organismos unicelulares, antepasados de las bacterias actuales.

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 dieron 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.

Los científicos creen que incorporando las mitocondrias, la célula contó con un aporte de energía extra que le permitió dar un salto cualitativo en relación a su estructura y organización.

Por este motivo, algunos científicos consideran que la incorporación de las mitocondrias fue un acontecimiento crucial en la evolución de la vida.

Según Gabaldón, 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 se quedó, pasando a formar parte de la célula-, no estaba claro el «cuándo».

Algunos científicos defendían la incorporación temprana de las mitocondrias y consideraban este paso el primero para empezar a avanzar hacia las células eucariotas tal y como las conocemos hoy.

En cambio, 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.

Ahora, Pitis y Gabaldón han propuesto una teoría que acota el momento de esta incorporación.

«Como los arqueólogos, intentamos reconstruir algo que existió en el pasado en base a las pruebas que encontramos hoy en día. En concreto, hemos buscado proteínas comunes entre todos los organismos complejos y hemos reconstruido su evolución», ha explicado Gabaldón.

«Encontramos que las proteínas relacionadas con la incorporación de las mitocondrias habían llegado más tarde que aquellas relacionadas con otras partes de la célula», según el investigador.

Los científicos aplicaron diversas medidas para datar la incorporación de proteínas al linaje de los eucariotas y 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.

«Nuestro trabajo demuestra, que la incorporación de las mitocondrias fue tardía y que la célula huésped ya contaba con un cierto grado de complejidad», ha aclarado Alexandros Pitis.

«El estudio permite desgranar 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», ha concluido Gabaldón.