Mónica Marcela Galicia-Jiménez. Serafín López-Garrido. No me refiero a tus padres o abuelos, sino a tus antepasados más lejanos, los que vivieron hace miles de millones de años. Pues resulta que hay una teoría que dice que todos los seres vivos que conocemos, desde las bacterias hasta los humanos, descendemos de un grupo de microorganismos llamados arqueas. Las arqueas son seres diminutos que solo se pueden ver con un microscopio; se parecen mucho a las bacterias, pero tienen algunas diferencias importantes en su estructura y en su forma de obtener energía. Lo más sorprendente es que las arqueas podrían ser las responsables de la aparición de los eucariotas, el grupo al que pertenecemos todos los animales, plantas y hongos. Y es que todos somos un poco arqueas y en este artículo te explicamos por qué. ¿Sabías que las células de tu cuerpo tienen un núcleo que guarda tu ADN? ¿Y que ese núcleo es el resultado de una fusión entre dos tipos de células diferentes hace miles de millones de años? Todo empezó cuando una célula procariota, es decir, una que no tiene núcleo, sino nucleoide, se «comió» a otra más pequeña, pero en vez de «digerirla», la célula pequeña se quedó dentro de la grande y empezó a colaborar con ella. Así se formó una relación simbiótica en la que ambas células se beneficiaban de la presencia de la otra. La célula pequeña le proporcionaba energía a la grande, mientras que esta le ofrecía protección y nutrientes a la pequeña. Con el tiempo, esta relación se hizo tan estrecha que las dos células se fusionaron y formaron una sola. La célula pequeña se convirtió en el núcleo y la grande en el citoplasma. Así nació la primera célula eucariota, que dio origen a todos los organismos multicelulares que conocemos hoy, desde las plantas hasta los animales. Esta hipótesis se llama endosimbiosis seriada y fue propuesta por la bióloga Lynn Margulis en 1967. Aunque al principio fue muy criticada, hoy en día cuenta con muchas evidencias que la respaldan. Por ejemplo, el ADN del núcleo tiene similitudes con el nucleoide de algunas bacterias, lo que sugiere que proviene de una célula procariota. Además, el núcleo tiene una doble membrana, como si fuera una célula dentro de otra. Las bacterias poseen nucleoide y es una región del citoplasma donde se encuentra el ADN bacteriano. El ADN es la molécula que contiene toda la información genética de un organismo, como un manual de instrucciones para fabricar todas las proteínas que necesita. El ADN bacteriano es circular y muy largo, por lo que tiene que enrollarse y compactarse para caber en el espacio limitado de la célula. Para ello, cuenta con la ayuda de unas proteínas especiales que lo sujetan y le dan forma. El nucleoide no está separado del resto del citoplasma por ninguna membrana, como sí ocurre en el núcleo de las células eucariotas (las que tienen núcleo definido, como las nuestras). Esto significa que el ADN bacteriano está en contacto directo con el medio interno de la célula y puede interactuar con otras moléculas, como el ARN y las enzimas. El nucleoide es una estructura dinámica y flexible que cambia de forma y tamaño según las condiciones ambientales y el ciclo celular de la bacteria. Por ejemplo, cuando la bacteria se va a dividir, el ADN se duplica y se forma un segundo nucleoide que se separa del primero y se dirige hacia los polos opuestos de la célula. Así, cada célula hija recibe una copia idéntica del ADN original y un nucleoide. El nucleoide es una de las características distintivas de las bacterias y una fuente de diversidad genética. Además del ADN cromosómico, algunas bacterias tienen pequeñas moléculas de ADN circular llamadas plásmidos que se encuentran dispersas en el citoplasma o asociadas al nucleoide. Los plásmidos contienen genes adicionales que pueden conferir ventajas a las bacterias, como la resistencia a los antibióticos o la capacidad de intercambiar material genético con otras bacterias. De eso, ¡hablaremos en otra ocasión! ¿Sabías que las arqueas son unos microorganismos muy antiguos y muy interesantes? Aunque se parecen a las bacterias, en realidad son muy diferentes. Una de las diferencias más importantes es que las arqueas tienen un nucléolo, una estructura dentro del núcleo de las células que se encarga de fabricar los ribosomas, que son unas máquinas moleculares que producen las proteínas. Las proteínas son esenciales para la vida, así que el nucléolo es como una fábrica de vida. Pero lo más curioso es que las arqueas no tienen núcleo, como es el caso de las células eucariotas. Entonces, ¿dónde está el nucléolo en las arqueas? Pues resulta que el nucléolo de las arqueas está flotando libremente en el citoplasma, que es el líquido que rellena la célula. Es como si tuvieras una fábrica de coches sin paredes ni techo, y los coches salieran rodando por la calle. ¿No te parece increíble? ¿Por qué fue tan importante el nucléolo? Como antes se mencionó, en él se fabrican unas moléculas llamadas ribosomas, que son las encargadas de leer el ARN mensajero y de producir las proteínas que hacen funcionar a la célula. Cuantos más ribosomas tenga una célula, más proteínas podrá hacer, y más compleja y diversa podrá ser. Así, las arqueas con nucléolo fueron ganando ventaja sobre las que no lo tenían y empezaron a adquirir otras características que las hicieron más parecidas a las células eucariotas actuales, como la presencia de orgánulos (pequeños órganos dentro de la célula), una membrana nuclear (que separa el núcleo del resto de la célula) y una mayor variedad de formas y tamaños. Pero, ¿cómo sabemos todo esto? Gracias al trabajo de científicos, entre ellos, unos mexicanos que han descubierto recientemente el nucléolo de las arqueas. Estos investigadores han usado técnicas muy avanzadas de microscopía y genética para observar y analizar las arqueas que viven en unas fuentes termales de Yellowstone, Estados Unidos. Allí han encontrado unas arqueas muy especiales que tienen un nucléolo muy parecido al de las células eucariotas. Este hallazgo es una prueba de que el nucléolo fue una pieza clave en la transición de las arqueas a células eucariotas y nos ayuda a entender mejor cómo surgió la vida tal y como la conocemos. Así que ya sabes, la próxima vez que te mires al espejo, recuerda que llevas dentro de ti un pedacito de historia muy antigua y fascinante de la vida en la Tierra. ¡Y todo gracias al nucléolo! Imágenes de Mónica Marcela Galicia Jiménez
Islas-Morales P.F., Cárdenas A., Mosqueira M.J., Jiménez-García L.F. y Voolstra C.R. (2023). Ultrastructural and proteomic evidence for the presence of a putative nucleolus in an Archaeon. Frontiers in Microbiology, 14, 1075071. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2023.1075071 Paz S. (2023). Científicos de Facultad de Ciencias y Arabia Saudita cambian paradigma de la biología celular al descubrir el nucléolo en procariontes. Noticias/Facultad de Ciencias UNAM. https://www.fciencias.unam.mx/noticias/2023/cientificos-descubren-nucleolo-en-procariontes WIRED. (2023). Estos científicos mexicanos desafían una creencia de cien años en la biología celular. Ciencia. https://es.wired.com/articulos/biologia-celular-durante-100-anos-se-creyo-que-estas-celulas-no-tenian-nucleolo-hasta-ahora
Profesor-Investigador del Instituto de Investigación de Genética,
Universidad del Mar,
Oaxaca, México.
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Profesor-Investigador del Instituto de Investigación de Genética,
Universidad del Mar,
Oaxaca, México.
Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.¿Te has preguntado alguna vez de dónde venimos?
El núcleo de las células eucariotas
El nucleoide de las bacterias
Nucleoide de la célula procariota
El nucléolo de las arqueas
Nucléolo de una arquea
La importancia del nucléolo en la evolución
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