Un equipo internacional de investigadores ha descubierto un nuevo grupo de clamidias - Anoxychlamydiales - que viven bajo el fondo del océano sin oxígeno. Estas clamidias tienen genes que les permiten sobrevivir sin oxígeno mientras producen gas hidrógeno. Los investigadores encontraron que nuestro único-los ancestros celulares 'capturaron' estos genes productores de hidrógeno de las antiguas clamidias hasta hace dos mil millones de años, un evento que fue crítico para la evolución de toda la vida compleja viva en la actualidad. Los resultados se publican en avances científicos .
La vida en la Tierra se puede clasificar en dos categorías principales: eucariotas por ejemplo, plantas, animales, hongos, amebas y procariotas por ejemplo, bacterias y arqueas. En comparación con las células procariotas relativamente simples, las células eucariotas tienen una organización celular compleja.La evolución de tal complejidad celular ha desconcertado a los científicos durante décadas. La hipótesis predominante para la evolución de los eucariotas implica la fusión, o simbiosis, de dos procariotas, una arqueona y una bacteria, hace casi dos mil millones de años, en entornos con poco oxígeno.Los científicos asumen que estos microbios cooperaron entre sí para sobrevivir sin oxígeno mediante el intercambio de nutrientes. Aunque no sabemos cuáles eran estos nutrientes, muchos científicos piensan que el hidrógeno podría ser la respuesta.
Para encontrar una respuesta a este misterio de dos mil millones de años, los científicos miran genomas de procariotas y eucariotas modernos para encontrar genes para vivir sin oxígeno y metabolismo de nutrientes con hidrógeno. Al igual que los fósiles, los genomas contienen pistas sobre la historia evolutiva de susancestros. En nuestras células, tenemos una fábrica especializada llamada mitocondria, o central eléctrica de la célula, que nos ayuda a producir energía utilizando el oxígeno que respiramos y el azúcar que comemos. Sin embargo, algunas mitocondrias pueden producir energía sin oxígenoproduciendo gas hidrógeno. Dado que se ha propuesto que el hidrógeno ha sido un nutriente importante para el origen de los eucariotas, los científicos creen que la producción de hidrógeno estaba presente en uno de los socios de dos mil millones de años: el arqueón o la bacteria. Sin embargo, hayno hay evidencia de esto con los datos actuales.
en un artículo publicado en avances científicos , un equipo de investigadores internacionales ha descubierto una fuente inesperada de estos genes en el fondo del océano de los Anoxychlamydiales, un grupo recientemente descubierto de Chlamydiae. Los Anoxychlamydiales viven sin oxígeno y tienen genes para producir hidrógeno, un rasgo que hanunca antes se había identificado en Chlamydiae. Los investigadores se sorprendieron al descubrir que los genes de clamidias para la producción de hidrógeno se parecían mucho a los que se encuentran en los eucariotas. Esto sugiere fuertemente que las clamidias antiguas contribuyeron con estos genes durante la evolución de los eucariotas
"¡En nuestro estudio identificamos la primera evidencia de cómo los eucariotas obtuvieron los genes para producir hidrógeno y fue de una fuente completamente inesperada!", Dice la coautora principal Courtney Stairs, investigadora postdoctoral en la Universidad de Uppsala en Suecia.La autora Jennah Dharamshi, estudiante de doctorado de la Universidad de Uppsala, agrega: "Encontramos nueva evidencia de que el genoma eucariota tiene una historia evolutiva en mosaico, y no solo proviene de Archaea y la mitocondria, sino también de Chlamydiae".
"Comprender de dónde proviene el metabolismo del hidrógeno en los eucariotas es importante para comprender cómo evolucionaron nuestros antepasados de dos mil millones de años", dice el autor principal Thijs Ettema, profesor de la Universidad de Wageningen e Investigación en los Países Bajos y coordinador de laequipo de investigadores. "Durante años, pensé que si alguna vez descubríamos de dónde provenía el metabolismo del hidrógeno eucariota, tendríamos una imagen más clara de cómo evolucionaron los eucariotas; sin embargo, descubrir que estos genes podrían provenir de Chlamydiae ha aumentado inclusomás preguntas ", agrega Courtney Stairs.
¿Cómo consiguieron los eucariotas estos genes?
"Sabemos que los microorganismos comparten genes de manera rutinaria entre sí en un proceso llamado 'transferencia de genes'. Podemos encontrar estos eventos de transferencia construyendo árboles genealógicos de cada gen y buscando patrones en su evolución", explica Courtney Stairs. Hoy, ellos parientes más cercanos de la arqueona que participaron en la simbiosis inicial son las arqueas Asgard. Estas arqueas también se encuentran en el fondo del océano donde residen los Anoxychlamydiales. "Las arqueas Asgard y los Anoxychlamydiales se encuentran viviendo bajo el fondo del océano donde no hay oxígeno" ThijsEttema explica, "su cohabitación podría haber permitido la transferencia de genes entre los antepasados de estos microbios".
Encontrar clamidias que pueden vivir sin oxígeno tiene implicaciones importantes en sí mismo. Estas bacterias se conocen típicamente como patógenas de humanos y otros animales, aunque también pueden infectar eucariotas unicelulares como las amebas. Todas las clamidias conocidas hasta la fecha viven dentro de eucariotascélulas.
"Encontrar clamidias que podrían vivir sin oxígeno, producir hidrógeno y vivir fuera de un eucariota desafía nuestras concepciones anteriores", dice Jennah Dharamshi, "nuestros hallazgos sugieren que las clamidias pueden ser miembros importantes del ecosistema en el fondo del océano yque quizás todas las clamidia no sean tan malas después de todo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Uppsala . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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