Biólogos usaron una aguja y una bomba de bicicleta para implantar una bacteria en una célula de hongo; el experimento da pistas sobre el origen de las mitocondrias que dan energía a nuestras células
Científicos han conseguido cultivar una bacteria al interior de una célula de hongo. Por increíble para parezca, para esta hazaña solo hizo falta una aguja en extremo delgada y una bomba de aire para bicicletas. Lo más notable de este experimento es que nos da una pista sobre el origen de la mitocondria, la parte más misteriosa de las células y que aún está envuelta en varias rarezas, como tener un ADN independiente.
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En cada momento de nuestra vida, nuestras células extraen su energía de una molécula llamada adenosín trifosfato (o ATP, por su siglas). Esta molécula se forma únicamente en la mitocondria.
Las mitocondrias están presentes en cada una de nuestras células pero no llevan nuestro ADN. Por el contrario, estos orgánulos cuenta con su propio código genético, independiente al de las células donde vive. Esto se debe a que las mitocondrias son producto de una relación simbiótica.
Como demostró la bióloga Lynn Margulis, hace 2 mil 300 millones de años una célula comenzó habitar al interior de otra. Esta relación endosimbiótica fue tan exitosa que propulsó la diversificación de la vida y está presente hoy en día en todas las células eucariotas (es decir, aquellas que cuentan con un núcleo).
Las células eucariotas están presentes en los hongos, las plantas, los protoozoarios y los animales. Toda esta variedad de organismos se hizo posible porque dos organismos distintos hallaron un beneficio mutuo. Las células obtienen energía de las mitocondrias y estas, por su parte, obtienen glucosa, oxígeno y cobijo.
La mitocondria, el órgano que tiene un ADN propio diferente al de la célula. Foto: AFP | Archivo
Como señala Antonio Peña en ¿Cómo funciona una célula? (FCE, 2000), las mitocondrias convierten en ATP la glucosa obtenemos de los alimentos. Así como las refinerías convierten el petróleo en gasolina a través de un proceso químico, estos orgánulos refinan la glucosa hasta convertirla en una forma de energía aprovechable para la célula.
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Además, en esta reacción interviene el oxígeno que respiramos. Al respecto, Antonio Peña señala: "Por la participación del oxígeno en este proceso, se dice que la mitocondria es el lugar donde realmente se realiza la respiración de las células". Y añade:
La respiración de los organismos completos no es otra cosa que la suma de la respiración de las mitocondrias de todas sus células. El pulmón solo toma del aire el oxígeno que necesita y lo envía por medio de la sangre a los tejidos y a las mitocondrias de sus células y recoge el bióxido de carbono que producen.
Pese a la enorme importancia de las mitocondrias en el funcionamiento de las células y en la diversidad de la vida, ha sido sumamente difícil comprender los mecanismos que permitieron su aparición. Pero esto podría cambiar en los próximos años gracias a una nueva investigación que consiguió crear una relación endosimbiótica de forma artificial.
Un grupo de científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich consiguió implantar una bacteria al interior de una célula de hongo.
Notablemente, para conseguir esta hazaña hicieron falta dos instrumentos: una muy delgada aguja hueca y una bomba de bicicleta. El estudio publicado en Nature muestra en video cómo la bacteria Mycetohabitans rhizoxinica fue implantada en células del hongo Rhizopus microsporus.
Momento en que se inocula la célula de un hongo con una bacteria. Foto: Nature
Cuando el hongo se reprodujo y sus esporas germinaron, las bacterias también estuvieron presentes en las células de la siguiente generación. Esta endosimbiosis artificial sería una pista sobre cómo surgió este fenómeno en la naturaleza. Al respecto el artículo señala:
La bacteria produjo congéneres de rizoxina en su nuevo huésped, lo que demuestra la transferencia de una función metabólica a través de la endosimbiosis inducida. La implantación de células individuales proporciona, por tanto, un potente enfoque experimental para estudiar los acontecimientos críticos que se producen al inicio de la endosimbiogénesis.
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