{"id":30860844,"date":"2020-05-14T13:00:02","date_gmt":"2020-05-14T11:00:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/?p=30860844"},"modified":"2020-05-14T13:01:53","modified_gmt":"2020-05-14T11:01:53","slug":"las-bacterias-podrian-ser-el-origen-de-un-compuesto-clave-en-la-evolucion-celular-de-los-organismos-complejos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/ciencia\/2020\/05\/las-bacterias-podrian-ser-el-origen-de-un-compuesto-clave-en-la-evolucion-celular-de-los-organismos-complejos\/","title":{"rendered":"Las bacterias podr\u00edan ser el origen de un compuesto clave en la evoluci\u00f3n celular de los organismos complejos"},"content":{"rendered":"
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La capacidad de algunas bacterias de producir esterol da pistas sobre la evoluci\u00f3n de nuestras propias c\u00e9lulas.\/ PIXABAY<\/figcaption><\/figure>\n

Un equipo del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD) -centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), la Junta de Andaluc\u00eda y la Universidad Pablo de Olavide- ha estudiado el origen y evoluci\u00f3n de la ruta biosint\u00e9tica del esterol, un compuesto precursor del colesterol en los mam\u00edferos y del fitoesterol en las plantas, que fue clave para la aparici\u00f3n de la vida eucari\u00f3tica o de los organismos complejos<\/strong>. Seg\u00fan dos trabajos publicados en las revistas Molecular Biology and Evolution<\/em> y Nature Communications<\/em>, las bacterias tuvieron un papel fundamental en este proceso.<\/p>\n

El esterol fue clave en la aparici\u00f3n de los eucariotas, incluyendo animales, plantas, hongos y protozoos<\/p><\/blockquote>\n

La investigaci\u00f3n parti\u00f3 de la observaci\u00f3n de que la mayor\u00eda de las bacterias, que son microorganismos conformados por c\u00e9lulas procariotas (sin n\u00facleo y con el ADN libre en su citoplasma), sintetizan hopanoides, que son mol\u00e9culas similares a los esteroles sintetizados por los organismos eucariotas (conformados por c\u00e9lulas m\u00e1s complejas y que cuentan con un n\u00facleo que contiene la informaci\u00f3n gen\u00e9tica).<\/p>\n

\u201cLa capacidad de algunas bacterias de producir esterol nos da pistas para entender tambi\u00e9n el origen y evoluci\u00f3n de estas mol\u00e9culas y de nuestras propias c\u00e9lulas. La s\u00edntesis del esterol es un proceso casi omnipresente en todos los eucariotas, incluyendo animales, plantas, hongos y microorganismos como los protozoos. Por lo tanto, el esterol ha tenido un papel fundamental en el origen de los eucariotas, que supone uno de los grandes paradigmas en la biolog\u00eda evolutiva\u201d, asegura Damien Devos, investigador del CSIC en el Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo y director del equipo.<\/p>\n

Utilizando tanto t\u00e9cnicas computacionales como experimentales, los cient\u00edficos se han centrado en los planctomicetos (Planctomycetes) un filo en el que la mayor\u00eda de las bacterias produce hopanoides. \u201cUna de ellas, Gemmata obscuriglobus, es precisamente la \u00fanica de este grupo que produce esterol en lugar de hopanoides. Adem\u00e1s, presenta un complejo sistema de endomembranas, as\u00ed como otras caracter\u00edsticas parecidas a las eucari\u00f3ticas. Estas observaciones nos llevaron a investigar la historia evolutiva de los genes involucrados en la s\u00edntesis de dichas mol\u00e9culas\u201d, precisa Devos.<\/p>\n

Genes esenciales de origen bacteriano<\/h3>\n

Uno de los principales hallazgos del trabajo experimental, junto con cient\u00edficos de la Universidad de Wyoming (Estados Unidos), fue comprobar que, en aquellas bacterias que producen esterol, la s\u00edntesis de esta mol\u00e9cula es un proceso esencial para su propio crecimiento. \u201cMediante microscop\u00eda electr\u00f3nica, demostramos que la interrupci\u00f3n de la s\u00edntesis de esterol en G. obscuriglobus afecta dr\u00e1sticamente a su sistema de endomembranas. Se trata del primer estudio que demuestra de forma consistente, gen\u00e9tica y qu\u00edmicamente, la esencialidad de los genes de esterol en bacterias\u201d, puntualiza el investigador del CSIC.<\/p>\n

Seg\u00fan Ana M. Rojas, investigadora del CSIC del mismo centro y otra de las participantes en la investigaci\u00f3n sobre la historia evolutiva, los cient\u00edficos han estudiado la evoluci\u00f3n de las dos rutas para la s\u00edntesis del escualeno, paso previo a la producci\u00f3n de esterol, as\u00ed como la de las enzimas de producci\u00f3n de esterol. \u201cEn una de las rutas biosint\u00e9ticas colaboran tres enzimas, mientras que en la otra solo es necesaria una. Lo que sugieren nuestros estudios es que los antepasados comunes a estas enzimas se originaron en el dominio Bacteria y fueron transferidas al ancestro com\u00fan de todos los organismos eucariotas\u201d, destaca Rojas.
\nLos an\u00e1lisis funcionales de G. obsuriglobus en combinaci\u00f3n con los an\u00e1lisis filogen\u00e9ticos y la organizaci\u00f3n de genes en el genoma cuestionan que el esterol sea un marcador exclusivamente eucari\u00f3tico, lo que exige cierta cautela a la hora de interpretar la presencia de estas mol\u00e9culas en los registros f\u00f3siles.<\/p>\n

Referencias:<\/strong><\/p>\n

Santana-Molina C, Rivas-Marin E, Rojas AM, Devos DP. Origin and evolution of polycyclic triterpene synthesis. <\/strong>Mol Biol Evol<\/em>. DOI: 10.1093\/molbev\/msaa054<\/a>.
\nRivas-Marin E, Stettner S, Gottshall EY, Santana-Molina C, Helling M, Basile F, Ward NL, Devos DP. Essentiality of sterol synthesis genes in the planctomycete bacterium Gemmata obscuriglobus<\/strong>. Nat Commun<\/em>. DOI: 10.1038\/s41467-019-10983-7<\/a>.<\/p>\n

Fuente: CSIC<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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