L’adquisició de mitocondris no va ser el primer pas evolutiu cap a les cèl·lules eucariotes

Un equip ha reconstruït l'evolució de gens per ordinador i ha determinat una cronologia

Possible evolució d'una cèl·lula eucariota

Possible evolució d’una cèl·lula eucariota | Wikimedia Commons

Un estudi de l’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona i el Barcelona Supercomputing Center i la Universitat d’Utrecht ha conclòs que la primera cèl·lula que va tenir un mitocondri ja tenia una complexitat similar a la de les cèl·lules eucariotes en estructura i funcions. Fins ara, es creia que el fet d’incorporar un mitocondri era el pas clau per a l’augment de la complexitat de les eucariotes, però la investigació dels grups liderats per Toni Gabaldón (IRB) i Berend Snel (Urecht) demostra que tot i que va ser “crucial” va succeir “en un escenari en què la complexitat cel·lular ja havia augmentat”. L’equip ha reconstruït l’evolució de milers de gens per ordinador i ha determinat “una línia temporal aproximada” en l’evolució cel·lular.

Uns guants agafant mostres de cèl·lules que es preserven en un tanc de nitrogen líquid al Parc de Salut Mar

Uns guants agafant mostres de cèl·lules que es preserven en un tanc de nitrogen líquid al Parc de Salut Mar | ACN

Encara que es desconeix en quin moment i com els organismes van canviar d’un tipus de cèl·lula a un altre, es creu un moment clau va ser l’aparició dels mitocondris, que en algun moment van ser bacteris amb vida lliure però que durant l’evolució van ser absorbits pel les cèl·lules anteriors a les eucariotes actuals. Com que la duplicació de gens probablement va impulsar l’augment de la complexitat cel·lular, els investigadors van intentar reconstruir els esdeveniments evolutius basats en aquests canvis genètics. Segons Vosseberg, com que tenen “una gran quantitat” de material genètic de diversos organismes, ara poden utilitzar ordinadors per reconstruir l’evolució de milers de gens, incloses les duplicacions de gens antics, i aquestes reconstruccions els han permès descobrir el moments dels “passos intermitjos importants”. Snel, per la seva banda, remarca que fins ara els científics no tenien una cronologia de tots aquests esdeveniments, però assegura que ara han aconseguit reconstruir “una línia de temps aproximada” .

Una cadena d'ADN

Una cadena d’ADN | Pixabay

Per aconseguir-ho, els investigadors van adaptar un mètode existent desenvolupat al laboratori de Gabaldón per crear un nou protocol. Així, apunten que una gran quantitat de la maquinària cel·lular complexa havia evolucionat fins i tot abans de la simbiosi amb les mitocòndries, incloent el desenvolupament del transport dins de la cèl·lula i el citoesquelet. “La simbiosi no va ser un esdeveniment que servís de catalitzador per a tota la resta. Observem un pic en les duplicacions de gens molt abans, la qual cosa indica que la complexitat cel·lular ja havia augmentat abans d’aquest moment”, afirma Snel. “El nostre estudi suggereix que l’hoste ancestral que va adquirir l’endosimbiont mitocondrial ja havia desenvolupat certa complexitat en termes d’un citoesquelet dinàmic i tràfic de membranes”, afirma Gabaldón. “Això podria haver afavorit l’establiment d’associacions simbiòtiques amb altres microorganismes, inclòs l’ancestre mitocondrial, que finalment va ser integrat”, subratlla.

Nou comentari