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1 de Noviembre de 2009
Genómica

El origen de las células

Todos los organismos celulares de nuestro planeta derivan de un antepasado común. El análisis de genomas completos de cientos de especies actuales nos permite reconstruir cómo pudo ser.

¿Cómo fue el último ancestro común de nuestras actuales células eucariotas (una, aquí representada) y de los otros tipos de organismos celulares? [Getty Images/henrik jonsson/iStock]

En síntesis

La genómica comparada permite reconstruir la evolución de la vida celular en nuestro planeta.

Estudios recientes han reconstruido el proteoma del último ancestro común de todos los organismos (LUCA), que vivió hace unos 3500 millones de años.

Este organismo ya poseía una alta complejidad, en muchos aspectos equiparable a la de organismos unicelulares actuales.

Persisten dudas acerca de algunas características de LUCA, como la composición química de sus membranas o su genoma.

La diversidad de la vida celular en nuestro planeta se divide en tres grandes dominios: bacterias, arqueas y eucariotas. Cada uno de estos grupos de organismos tiene rasgos estructurales y bioquímicos propios que los definen sin ambigüedades. Por ejemplo, las células eucariotas son las únicas que poseen un núcleo celular donde se almacena el material genético, mientras que las arqueas poseen membranas con una composición química muy particular.

A pesar de tales diferencias, los tres tipos de organismos comparten una serie de características unificadoras que sugieren un origen común para todos ellos. Dicha hipótesis se confirmó con las primeras comparaciones de secuencias de ácidos nucleicos de organismos de los tres dominios (véase la figura de la página82): su parecido no podría explicarse sin admitir que derivaron de una secuencia ancestral común para todas ellas.

LUCA

Al organismo ancestral del que derivaron los tres grupos se lo conoce con el nombre de LUCA (de las siglas en inglés de «último ancestro común universal»). Hay un gran interés por saber cuáles pudieron ser sus características. Conocerlas nos permitiría inferir el ambiente en el que pudo vivir y, por tanto, ayudaría a formular hipótesis sobre dónde y cómo vivieron las primeras células hace unos 3500 millones de años.

Semejante tarea es harto difícil. En primer lugar, existe la posibilidad de que muchas de las piezas del rompecabezas que intentamos reconstruir se hayan perdido para siempre, y algunas de las que quedan quizá hayan cambiado tanto que nos sea imposible reconocerlas. Una manera de aproximarse al problema consiste en comparar la diversidad celular actual para reconstruir un arquetipo de LUCA. Observando qué elementos son comunes a los tres grupos podemos hacernos una idea sobre qué características exhibía LUCA.

En la actualidad disponemos de un tipo de datos muy valioso para aproximarnos a la reconstrucción de LUCA: los genomas. El genoma de un organismo, su repertorio completo de genes, nos informa sobre qué proteínas pueden estar presentes en la célula (su proteoma). Como las proteínas son las responsables del metabolismo del organismo, de su estructura y de su interacción con el ambiente, el análisis de la composición de un proteoma sirve para inferir muchas cosas sobre las características de un organismo, tales como su fisiología, estilo de vida, etcétera. Así, el problema de reconstruir LUCA se puede plantear como el de reconstruir su proteoma.

 

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