Un enorme microbio con tentáculos podría ser el antepasado directo de toda la vida compleja
Antiguos microbios cuya existencia es anterior a la aparición de las células con núcleo en la Tierra podrían albergar los secretos de la génesis de células tan complejas. Ahora, por primera vez, los científicos han cultivado una cantidad suficientemente grande de estos microbios en el laboratorio para estudiar su estructura interna en detalle, informa Science (se abre en una nueva pestaña).
Los investigadores cultivaron un organismo llamado Lokiarchaeum ossiferum, que pertenece a un grupo de microbios conocido como Asgard archaea, según un nuevo informe, publicado el miércoles (21 de diciembre) en la revista Nature (se abre en una nueva pestaña). Las arqueas Asgard, que reciben su nombre de la morada de los dioses en la mitología nórdica, son consideradas por algunos científicos los parientes evolutivos más cercanos de los eucariotas, células que empaquetan su ADN en una burbuja protectora llamada núcleo.
En el árbol evolutivo de la vida, los asgardos aparecen a menudo como "hermanos" de los eucariotas o como sus antepasados directos, escribió en un comentario sobre el nuevo estudio Jan Löwe (se abre en una nueva pestaña), director del grupo de investigación sobre el citoesqueleto bacteriano y otras máquinas moleculares del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC) del Reino Unido. Los asgardos no tienen núcleo, pero contienen un conjunto de genes y proteínas que antes se consideraban exclusivos de los eucariotas. Los investigadores tienen diversas teorías sobre cómo los asgardos pudieron adquirir núcleos primitivos y dar así origen a las primeras células complejas, que más tarde dieron lugar a las plantas, los animales y los seres humanos.
Fanzor", el primer sistema CRISPR encontrado en la vida compleja
Un hombre americano pasa de ser "moobs" a ser enorme gracias a un truco de dieta infravalorado
En 2020, un grupo de investigación japonés comunicó que, tras 12 años de trabajo, había conseguido cultivar asgardos en el laboratorio. Habían cultivado Prometheoarchaeum syntrophicum, un Asgard bautizado en honor del dios griego Prometeo, pero los detalles de la estructura interna del organismo seguían siendo imprecisos, explicó Löwe. Ahora, otro grupo de investigación ha cultivado y tomado instantáneas de las entrañas de L. ossiferum.
Los nuevos virus con nombres de dioses nórdicos podrían haber impulsado el surgimiento de la vida compleja
"Las imágenes son impresionantes", declaró a Science Buzz Baum (se abre en una nueva pestaña), biólogo celular evolutivo del Laboratorio de Biología Molecular del MRC que no participó en el trabajo.
"Hemos tardado seis largos años en obtener un cultivo estable y muy enriquecido, pero ahora podemos utilizar esta experiencia para realizar muchos estudios bioquímicos y cultivar también otras arqueas Asgard", declaró en un comunicado Christa Schleper (opens in new tab), coautora principal y directora del laboratorio de ecología y evolución de arqueas de la Universidad de Viena (opens in new tab).
En comparación con otros Asgard, L. ossiferum crece con relativa rapidez, duplicando su número de células en un plazo de siete a catorce días, señaló Löwe. En comparación, P. syntrophicum se replica cada 14 a 25 días. Obsérvese que la conocida bacteria Escherichia coli se replica cada 20 minutos aproximadamente. (El lento crecimiento de estas arqueas es uno de los factores que las hace increíblemente difíciles de cultivar).
Recogidos en el fango de un canal de la costa de Piran (Eslovenia), los especímenes de L. ossiferum tienen tentáculos extraños que se extienden desde el cuerpo de cada célula; a lo largo de cada apéndice aparecen protuberancias y bultos extraños. Estas "protuberancias superficiales" pueden apoyar la idea de que, en algún momento de la historia evolutiva, un Asgard agarró una bacteria que pasaba por allí utilizando extensiones similares de su membrana y succionó la bacteria dentro de su cuerpo celular, lo que condujo al desarrollo del núcleo, escribió Löwe. Las protuberancias apoyan la idea de que pudo producirse tal interacción, explicó.
L. ossiferum también lleva en su superficie estructuras diminutas, parecidas a piruletas, que "parecen de otro planeta", dijo a Science Thijs Ettema (se abre en una nueva pestaña), microbiólogo medioambiental de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) que no participó en el trabajo. El microbio también contiene filamentos estructurales muy parecidos a los del citoesqueleto de las células eucariotas, escribió Löwe.
