Este año un grupo de investigación japonés ha podido observar por primera vez una especie de arquea que sugiere que es el ancestro de las células eucariotas.
a) Explica qué son las arqueas
b) Indica qué relación tienen con las bacterias y con los organismos eucariotas.
Las arqueas son organismos unicelulares procariotas: carecen de núcleo y de orgánulos membranosos, y su material genético es una única molécula de DNA circular situada en el nucleoide.
Constituyen, sin embargo, un dominio propio, distinto del de las bacterias, y esa separación se apoya en varias diferencias bioquímicas de fondo. Su pared celular no contiene peptidoglucano, sino seudomureína u otros polímeros. Los lípidos de su membrana no son ésteres de glicerol con ácidos grasos, sino éteres de glicerol con cadenas de isoprenoides, mucho más resistentes. Y su RNA ribosómico
, que es el marcador que Woese empleó para establecer los tres dominios, difiere claramente del bacteriano.
Muchas son extremófilas y viven en ambientes que resultarían letales para casi cualquier otro ser vivo: fuentes hidrotermales a más de
, lagos hipersalinos, medios fuertemente ácidos o ambientes anaerobios donde producen metano. También abundan, sin embargo, en el suelo, en el océano y en el tubo digestivo de los animales.
Con las bacterias comparten el tipo de organización celular: ambas son procariotas, del mismo tamaño, sin núcleo ni orgánulos membranosos, con ribosomas
, DNA circular, plásmidos y división por fisión binaria. Esa semejanza es, sin embargo, de organización, no de parentesco: hoy sabemos que arqueas y bacterias son dos dominios independientes que divergieron muy pronto, y que las arqueas no son bacterias primitivas.
Con los eucariotas comparten, en cambio, buena parte de la maquinaria de expresión de la información genética, que es lo que revela un parentesco más estrecho. Su RNA-polimerasa es compleja y se parece a la eucariota mucho más que a la bacteriana; utilizan factores de transcripción semejantes a los nuestros; su DNA se asocia a proteínas parecidas a las histonas; y la traducción se inicia con metionina y no con formil-metionina, como en las bacterias. Por eso, además, no les afectan los antibióticos que actúan sobre las bacterias.
Ese conjunto de coincidencias es lo que sostiene la hipótesis que menciona el enunciado: que la célula eucariota surgió a partir de una arquea que, tras adquirir por endosimbiosis una bacteria aerobia —el origen de la mitocondria—, desarrolló el núcleo y el resto del sistema endomembranoso. El hallazgo de arqueas del grupo Asgard, con genes hasta entonces considerados exclusivamente eucariotas, y su cultivo por el equipo japonés al que alude el texto, refuerzan esa idea.