El origen celular está bien explicado por la "teoría endosimbiótica", que afirma que los organismos superiores llamados "eucariotas" han evolucionado de organismos unicelulares más primitivos llamados "procariotas". Esta teoría también explica que las mitocondrias - fábricas productoras de energíade la célula - en realidad se derivan de bacterias procariotas, como parte de un proceso llamado "endosimbiosis". Los biólogos creen que su ascendencia común es la razón por la cual la estructura de las mitocondrias está "conservada" en eucariotas, lo que significa que es muy similar en diferentes especies- desde los organismos más simples hasta los más complejos. Ahora, se sabe que a medida que las células se dividen, también lo hacen las mitocondrias, pero exactamente cómo se produce la división mitocondrial sigue siendo un misterio. ¿Es posible que las mitocondrias a través de diferentes organismos multicelulares, debido a su comparticiónascendencia: ¿dividirse de manera idéntica? Teniendo en cuenta que las mitocondrias están involucradas en algunos de los procesos más cruciales de la célula, incluido el mantenimientodel metabolismo celular, encontrar la respuesta a cómo se replican exactamente podría impulsar nuevos avances en la investigación de biología celular.
En un nuevo estudio publicado en Biología de las comunicaciones , un grupo de científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio, dirigido por el profesor Sachihiro Matsunaga, quería encontrar respuestas relacionadas con el origen de la división mitocondrial. Para su investigación, el profesor Matsunaga y su equipo decidieron estudiar un tipo de alga roja:la forma más simple de eucariota, que contiene solo una mitocondria. Específicamente, querían observar si la maquinaria involucrada en la replicación mitocondrial se conserva en diferentes especies y, de ser así, por qué. Hablando de la motivación para este estudio, el profesor Matsunaga dice: "Las mitocondrias son importantes para los procesos celulares, ya que suministran energía para actividades vitales. Se establece que la división celular está acompañada por la división mitocondrial; sin embargo, muchos puntos con respecto a su mecanismo molecular no están claros ".
Los científicos primero se centraron en una enzima llamada Aurora quinasa, que se sabe que activa varias proteínas involucradas en la división celular al "fosforilarlas" un proceso bien conocido en el que se agregan grupos fosfato a las proteínas para regular sus funciones.Utilizando técnicas como la inmunotransferencia y los ensayos de quinasas, demostraron que la Aurora quinasa en las algas rojas fosforila una proteína llamada dinamina, que participa en la división mitocondrial. Emocionados por estos hallazgos, el profesor Matsunaga y su equipo querían llevar su investigación al siguiente nivelal identificar los sitios exactos donde Aurora quinasa fosforila la dinamina y al usar experimentos de espectrometría de masas, lograron identificar cuatro de esos sitios. El profesor Matsunaga dice: "Cuando buscamos proteínas fosforiladas por Aurora quinasa, nos sorprendió encontrar la dinamina, una proteína queconstriñe las mitocondrias y promueve la división mitocondrial "
Después de obtener un poco más de información sobre cómo se dividen las mitocondrias en las algas rojas, los científicos se preguntaron si el proceso podría ser similar en eucariotas más evolucionados, como los humanos. El profesor Matsunaga y su equipo utilizaron una versión humana de Aurora quinasa para versi fosforila la dinamina humana, y tal como lo predijeron, lo hizo. Esto los llevó a concluir que el proceso por el cual las mitocondrias se replican es muy similar en diferentes organismos eucariotas. El profesor Matsunaga elabora los hallazgos diciendo: "Uso de bioquímicos in vitroEn los ensayos, mostramos que la Aurora quinasa fosforila la dinamina en las células humanas. En otras palabras, se encontró que el mecanismo por el cual la Aurora quinasa fosforila la dinamina en la mitocondria se preserva de las algas primitivas para los humanos ".
Los científicos han reflexionado durante mucho tiempo sobre la idea de que la división mitocondrial se conserve en eucariotas. Este estudio es el primero en mostrar no solo el papel de una nueva enzima en la replicación mitocondrial, sino también que este proceso es similar tanto en las algas como en los humanos, insinuandoel hecho de que su ascendencia común podría tener algo que ver con esto. El profesor Matsunaga concluye hablando sobre las posibles implicaciones de este estudio: "Dado que el sistema de fisión mitocondrial que se encuentra en las algas primitivas puede preservarse en todos los organismos vivos, incluidos los humanos, el desarrollo deEste método puede facilitar la manipulación de las actividades celulares de varios organismos, cuando sea necesario ".
¡Resulta que tenemos mucho más en común con otras especies de lo que pensábamos, y parte de la evidencia radica en nuestras mitocondrias!
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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