UN MICROBIO DEVORADOR DE MICROBIOS ACLARA UN PASO CRUCIAL DA VIDA NA TERRA

Unha ameba do xénero Paulinella / Instituro Carnegie

O estudo dun microbio microscópico que vive en lagos e mares aclara hoxe como sucedeu un dos capítulos máis importantes para a evolución da vida na Terra: a aparición de células complexas hai 2.500 millóns de anos.

Todos os animais, plantas e fungos estamos feitos de varias células eucariotas, que teñen orgánulos internos a diferenza das bacterias e arqueas unicelulares. A maioría de científicos pensa que a súa orixe está nun microbio que se tragou a outro. En lugar de dixerilo como fixera ata entón, sucedeu unha relación espontánea de dependencia: o microbio grande achegou protección do exterior e o pequeno, alimento. Despois de 2.500 millóns de anos de evolución conxunta, miles de mitocondrias emparentadas con aquel microbio devorado flotan no interior de cada unha das nosas células e transforman o alimento na enerxía que necesita o cerebro para pensar ou o corazón para latexar. Grazas a outros orgánulos, os cloroplastos, as plantas poden alimentarse de luz facendo a fotosíntese.

A aparición da célula moderna “foi unha revolución para a evolución da vida na Terra”, resume Vitoria Calatrava, bioquímica do Instituto de Ciencia Carnegie (EE.UU.). “Sen ela o noso planeta non se parecería en nada a como o vemos hoxe, nin estariamos aquí para contalo”, engade. O obxectivo desta científica de 32 anos é demostrar como sucedeu exactamente esa unión. É unha cuestión endemoñada porque os rastros moleculares diluíronse case por completo despois de tanto tempo.

Calatrava lidera un estudo que lanza luz sobre a orixe das nosas células estudando o microbio acuático Paulinella micropora. Este organismo é a unión dunha ameba que devorou a unha cianobacteria, un microbio capaz de facer a fotosíntese.

Este tipo de endosimbiose só produciuse dúas veces en toda a historia da evolución. Unha sucedeu hai 1.500 millóns de anos e deu lugar aos cloroplastos que achegan enerxía a todas as plantas. A segunda é a de Paulinella, que pasou hai apenas 120 millóns de anos. Isto convértea nunha fósil vivente. Moitas das pegadas borradas pola evolución noutros organismos seguen visibles neste microbio.

Nun estudo publicado onte na revista PNAS, da Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, Calatrava e o resto do seu equipo explican como sucedeu a unión de dous seres vivos tan diferentes, o que á súa vez ben podería explicar o que sucedeu hai 2.500 millóns de anos coa aparición de mitocondrias na primeira célula complexa.

Os xenes da bacteria fotosintética comezaron a saltar fóra dela e a incorporarse ao xenoma da ameba hospedadora. Un proceso coñecido como retrotransposición fixo que algúns xenes copiásense moitas veces e que o seu funcionamento fose máis eficiente. Os científicos demostraron que este proceso de adaptación permitiu á ameba potenciar os xenes que permiten tolerar compostos tóxicos asociados á fotosíntese, que doutro xeito mataríana durante a unión.

Foi un paso irreversible. A bacteria cedeu tantos xenes que xa non podía vivir soa e o seu hóspede cambiou tanto o seu metabolismo que sería incapaz de volver ser un depredador. “Ambos benefícianse da existencia do outro e son completamente dependentes”, explica Calatrava, que convida a non ver este proceso como algo bondadoso. “Non creo que se trate dunha relación cooperativa na que ambos saen gañando a partida; máis ben non queda máis remedio que manterse vivos o un ao outro para non extinguirse”, destaca.

Esta condena para compartir recursos segue caracterizando a vida na Terra. Só hai que pensar que unha persoa está composta por 30 billóns de células humanas e contén outros 39 billóns de bacterias que viven no seu sistema dixestivo. Sen elas, non podería dixerir alimentos. As bacterias, a cambio, gañan unha contorna con menos depredadores que fose do corpo. Nada impide que estas relacións poidan romper, como sucede a miúdo coas infeccións por bacterias resistentes a antibióticos. Estes organismos que ameazan con reverter os maiores avances da medicina intercambian mecanismos de resistencia usando un proceso de transferencia xenética similar ao descrito na ameba Paulinella. “Os nosos resultados suxiren que este mecanismo foi crucial para a domesticación de xenes estranxeiros no contexto da endosimbiose e parece moi probable que fose clave para a estabilización de  ndosimbiontes e a evolución de orgánulos noutros sistemas”, resalta Calatrava.

FONTE: Nuño Domínguez/lanacion.com.ar/elpais.com