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Los científicos “resucitaron” a uno de los ancestros humanos más antiguos.

Los científicos “resucitaron” a uno de los ancestros humanos más antiguos.

Los científicos “resucitaron” a uno de los ancestros humanos más antiguos. Biólogos de China y Estados Unidos han creado una bacteria s

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Los científicos “resucitaron” a uno de los ancestros humanos más antiguos.

Los científicos “resucitaron” a uno de los ancestros humanos más antiguos.

Biólogos de China y Estados Unidos han creado una bacteria sintética, similar en sus propiedades a los ancestros de las mitocondrias, las principales “centrales eléctricas” en células humanas, otros animales, hongos y plantas. Los resultados de los experimentos con ellos fueron presentados en la revista PNAS.

“Estos organismos artificiales nos permitirán probar dos teorías clave que describen la evolución de la vida: la transición del mundo del ARN al mundo del ADN y cómo aparecieron los ancestros de los animales multicelulares. Nos permiten buscar respuestas a las preguntas evolutivas que en el pasado se consideraban intratables “, dijo Peter Schultz, del Instituto Scripps en La Jolla (EE. UU.).

Unión mas antigua

De acuerdo con los conceptos modernos, los eucariotas, células complejas con un núcleo separado y un “conjunto” completo de otros orgánulos, aparecieron como resultado de la asimilación por parte de sus antepasados ​​de diversas bacterias y arqueas. Un ejemplo característico de este proceso es la mitocondria – “estaciones de energía” celulares, que sintetizan la “moneda de energía” principal de las células: la molécula de ATP.

Están separados del resto de la célula por una membrana doble, similar a la membrana de las bacterias, y también tienen su propio sistema de síntesis de proteínas y ADN. Los órganos de la fotosíntesis de plantas y algas, los cloroplastos, tienen una naturaleza similar. La “domesticación” de las mitocondrias, como creen los biólogos hoy, fue un paso clave en la evolución de nuestros antepasados ​​unicelulares.

Dado que las mitocondrias desempeñan un papel crucial en la vida de las células y los humanos, y en todos los demás eucariotas, muchos científicos de hoy creen que esta “domesticación” ocurrió en las primeras etapas de la evolución de los seres vivos multicelulares, incluso antes que los ancestros de los protozoos, los animales. , hongos y plantas.

Schultz y sus colegas crearon la primera “herramienta” que le permite verificar si este es el caso y entender cómo las bacterias podrían penetrar y sobrevivir dentro de las células de nuestros antepasados ​​más antiguos. Para hacer esto, procesaron radicalmente el ADN de Escherichia coli común, insertando los genes de síntesis de ATP en él y eliminando todo el “exceso”, y también haciendo que la bacteria dependiera de la ingesta de ciertos nutrientes de la célula huésped.

Ayuda mutua celular

En particular, esta “mitocondria” sintética no podría producir independientemente la vitamina B1, que es fundamental para la supervivencia y la reproducción de los microbios, y también faltaban en su genoma otros genes de importancia crítica.

Además, su envoltura se modificó de tal manera que dichas bacterias se volvieron invisibles para el sistema inmunitario innato de los “propietarios”, pero al mismo tiempo no pueden vivir independientemente en el entorno externo.

Los científicos insertaron estos “bacilos intestinales” en células de levadura que habían sufrido cambios similares: sus mitocondrias se dañaron de manera irreversible, lo que los privó de la entrada de ATP y los condenó a estancamiento o muerte. En consecuencia, la salida de esta situación, si la teoría de la “domesticación” de las mitocondrias es correcta, debería ser su nuevo “cohabitante”.

Al final resultó que, de hecho, este fue el caso: la aparición de microbios dentro de las células de levadura los revivió y les permitió comenzar el ciclo de reproducción, llevando una parte de la nueva “mitocondria”. En general, los científicos no han encontrado ningún problema con el trabajo de sus “fábricas de ATP” sintéticas en más de 40 divisiones de levadura, lo que indica la viabilidad de este enfoque en el estudio de la evolución de la vida.

En un futuro cercano, la genética planea aún más “claro” el genoma de Escherichia coli, acercándolo gradualmente a las mitocondrias reales. Los nuevos experimentos, como esperan Schulz y sus colegas, nos ayudarán a comprender cuándo y cómo nuestros antepasados ​​aprendieron esta simbiosis

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