ADN Mitocondrial

Flores Herrera O, Riveros Rosas H, Sosa Peinado A,
Vázquez Contreras E (eds). Mensaje Bioquímico, Vol
XXVII. Depto Bioquímica, Fac Medicina, Universidad
Nacional Autónoma de México. Cd Universitaria, México,
DF, MÉXICO. (2003).
(http://bq.unam.mx/mensajebioquimico)
(ISSN-0188-137X)

LA MIGRACIÓN DE GENES DE LA MITOCONDRIA AL NÚCLEO Y
LA EVOLUCIÓN DE LOS GENOMAS MITOCONDRIALES.

DiegoGonzález-Halphen1, Xochitl Pérez-Martínez2, Soledad Funes3, Adrián
Reyes-Prieto1 y José Luis Santillán-Torres1,4.
1.
2.
3.
4.

Departamento de Genética Molecular, Instituto de Fisiología Celular, Universidad
Nacional Autónoma de México, México D.F. (México)
Department of Molecular Biology and Genetics, Cornell University, Ithaca, New York
14853 (EEUU)
Institut fur Physiologische Chemie,Ludwig-Maximilians-Universität München,
Butenandtstrasse 5, Munich 81377 (Alemania)
Unidad de Microarreglos, Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional Autónoma
de México, México D.F. (México)
dhalphen@ifc.unam.mx

Introducción
Las mitocondrias son organelos que se encuentran presentes en la gran mayoría de las
células eucariontes y que tienen una participación fundamental en elmetabolismo celular. Además
de producir ATP mediante la fosforilación oxidativa, se relacionan con procesos de muerte celular,
de envejecimiento, y con diversos procesos patológicos. En general las mitocondrias presentan una
forma ovalada cuyo tamaño, estructura interna, y número por célula varía en los diferentes tipos
ABREVIATURAS: hidrofobicidad local (local hydrophobicity); mesoHmesohidrofobicidad
(mesohydrophobicity); ADNmt ADN mitocondrial (mtDNA: mitochondrial DNA); ARNt ARN de

transferencia; FOS-OX fosforilación oxidativa

201

MENSAJE BIOQUÍMICO, Vol. XXVII (2003)
celulares. Están compuestas por dos membranas, una interna y una externa, que engloban una
matriz densa que incluye a múltiples enzimas del metabolismo intermediario. Las mitocondrias
también contienenvarias copias de un genoma que codifica proteínas de la membrana interna, y
algunos elementos necesarios para su traducción como RNAs ribosomales y de transferencia. Los
otros cientos de proteínas que requiere la mitocondria para su funcionamiento se encuentran
codificadas en el genoma nuclear y son sintetizadas en el citosol.
¿Cuál es la explicación de que las mitocondrias tengan su genomapropio? ¿Qué ha
favorecido que en el interior de las mitocondrias se conserve un complejo mecanismo de replicación
y transcripción para la producción de unas cuantas proteínas? En esta revisión, se discuten algunas
de las teorías que se han propuesto para explicar la presencia y conservación de los genomas
mitocondriales, así como las tendencias evolutivas que se han observado en estasmoléculas.

EL ORIGEN ENDOSIMBIÓNTICO DE LAS MITOCONDRIAS
La explicación más aceptada del origen de las mitocondrias se conoce como la teoría de
la endosimbiosis. Sin embargo, no existe aún total acuerdo sobre quienes fueron los protagonistas
involucrados en este proceso de endosimbiosis, por lo que se han planteado varias alternativas.
Una de las más aceptadas, propone que estos organelos sondescendientes de un endosimbionte
bacteriano (una -proteobacteria) que se estableció en el citosol de un protoeucariote en una
etapa temprana de la evolución (1). Las secuencias de genes mitocondriales han permitido
rastrear los orígenes de las mitocondrias hacia un ancestro de los miembros de la subdivisión de
los rikettsiales, a la cual pertenecen parásitos intracelulares obligados de los génerosRickettsia,
Anaplasma y Ehrlichia (2,3). Una hipótesis alternativa, la hipótesis del hidrógeno, sugiere que los
eucariontes se originaron por la asociación metabólica entre una α-proteobacteria anaeróbica
facultativa que generaba hidrógeno y bióxido de carbono como productos de desecho, y una
archaea metanógena anaeróbica estricta y autotrófica cuyo metabolismo dependía del
hidrógeno. Esta...