Endosimbiosis

Se cree que todos los organismos han evolucionado a partir de un tipo celular que apareció hace unos 3500 millones de años, denominado LUCA (en inglés, Last universal common ancestor). Esta célula debió ser sencilla, supuestamente semejante a los procariotas actuales. Sin embargo, la complejidad celular aumentó con la aparición de las células eucariotas. Los primeros restos fósiles apuntan a queestas células estaban presentes hace unos 1500 millones de años, pero se cree que aparecieron mucho antes. Las células eucariotas tienen compartimentos membranosos internos como el núcleo y diversos orgánulos. Esta compleja organización interna nos lleva a preguntarnos cómo llegaron a formarse las células eucariotas.

Sucesos que supuestamente llevaron a la aparición de las mitocondrias y a loscloroplastos de las células eucariotas. Ocurrió mediante dos procesos independientes de endosimbiosis de las células procariotas en las células protoeucariotas. Las células procariotas que se convirtieron en cloroplastos se cree que fueron similares a las cianobacterias actuales.
De nuevo hay numerosas proposiciones. Una explicación es la denominada teoría autógena, que postula que la apariciónde las células eucariotas fue por una complejidad creciente de la membrana plasmática que iría formando los orgánulos internos, mediante invaginaciones o pliegues que se introducirían en la célula y terminarían por desprenderse hasta formar compartimentos membranosos internos. Sin embargo, no se han encontrado formas con complejidad intermedia entre procariotas y células eucariotas, aunque algunascianobacterias poseen cisternas membranosas internas dedicadas a la fotosíntesis. Otra posibilidad es la de la fusión de dos tipos de procariotas: las bacterias y las arqueas. Explicaría las semejanzas de algunos genes presentes en las células eucariotas con algunos propios de las bacterias y otros con los de las arqueas. Independientemente de cómo se formara este protoeucariota hoy en día seacepta que algunos orgánulos celulares se originaron por endosimbiosis. Las mitocondrias y los cloroplastos constituyeron en el pasado formas libres de células primitivas procariotas. Estas células fueron englobadas e incorporadas por células protoeucariotas. En realidad se cree que fue una mala digestión, es decir, que las células protoecuriotas las comieron, las fagocitaron, pero no fueron capacesde digerirlas. Asé quedaron en el interior del protoeucariota y con el tiempo se hicieron simbiontes y llegaron hasta a nuestros días transformadas en orgánulos celulares.

No todos los orgánulos celulares se pueden explicar por endosimbiosis por lo que la teoría autógena aún serviría para explicar la formación de algunos compartimentos membranosos como el retículo endoplasmático, el aparato deGolgi o las vacuolas, mientras que la teoría de la endosimbiosis serviría para explicar la existencia de las mitocondrias y los cloroplastos. Algunos autores postulan que los peroxisomas, los cilios y los flagelos también se formaron por procesos de endosimbiosis, aunque hay poco soporte experimental. La teoría autógena se postula como firme candidata para la aparición de los orgánulos queparticipan en el tráfico vesicular por el descubrimiento de algunas evidencias. a) Existen procariotas que pueden tener membranas internas, no homólogas a los orgánulos de los eucariotas, pero sugieren que se pueden producir en las células procariotas. b) Estos orgánulos están presentes en todas las células eucariotas por lo que es posible que estuvieran presentes en el ancestro común. c) Se hanencontrado en bacterias algunas de las proteínas homólogas a aquellas que participan en el tráfico vesicular de eucariotas como los translocadores del retículo endoplasmático, los cuales tienen sus homólogos en las membranas de las bacterias, indicando que la membrana del retículo sería derivada de la plasmática de bacterias.

La teoría de la endosimbiosis se basa en algunas semejanzas entre las...