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18.1.2. Las mitocondrias son el resultado de un evento endosimbiótico
Las mitocondrias son el resultado de un evento endosimbiótico. Las mitocondrias son el resultado de un evento endosimbiótico
Las mitocondrias son orgánulos semiautónomos que viven en una relación endosimbiótica con la célula huésped. Estos orgánulos contienen su propio ADN, que codifica una variedad de proteínas y ARN diferentes. Los genomas de las mitocondrias varían ampliamente en tamaño entre las especies. El genoma mitocondrial del protista Plasmodium falciparum consta de menos de 6.000 pares de bases (6 kbp), mientras que los de algunas plantas terrestres tienen más de 200 kbp (Figura 18.4). El ADN mitocondrial humano consta de 16.569 pb y codifica 13 proteínas de cadena respiratoria, así como los ARN ribosómicos pequeño y grande y suficientes ARNt para traducir todos los codones. Sin embargo, las mitocondrias también contienen muchas proteínas codificadas por el ADN nuclear. Las células que contienen mitocondrias dependen de estos orgánulos para la fosforilación oxidativa, y las mitocondrias, a su vez, dependen de la célula para su propia existencia. ¿Cómo llegó a existir esta íntima relación simbiótica?
Figura 18.4
Tamaños de los genomas mitocondriales. Los tamaños de tres genomas mitocondriales comparados con el genoma deRickettsia, un pariente del presuntoancestro de todas las mitocondrias. Para los genomas de más de 60 kbp, la región de codificación de ADN para los genes con función conocida (más…)
Se cree que se produjo un evento endosimbiótico por el que un organismo vivo capaz de fosforilación oxidativa fue engullido por otra célula. La doble membrana, el ADN circular (con algunas excepciones) y la maquinaria de transcripción y traducción específica de la mitocondria apuntan a esta conclusión. Gracias a la rápida acumulación de datos de secuencias de genomas mitocondriales y bacterianos, ahora es posible especular sobre el origen de la mitocondria «original» con cierta autoridad. El genoma bacteriano más parecido al mitocondrial es el de Rickettsia prowazekii, causante del tifus transmitido por los ratones. El genoma de este organismo tiene más de un millón de pares de bases y contiene 834 genes que codifican proteínas. Los datos de la secuencia sugieren que todas las mitocondrias existentes derivan de un ancestro de R.prowazekii como resultado de un único evento endosimbiótico.
La evidencia de que las mitocondrias modernas son el resultado de un único evento proviene del examen del genoma mitocondrial más parecido a una bacteria, el del protozoo Reclinomonas americana. Su genoma contiene 97 genes, de los cuales 62 especifican proteínas que incluyen todos los genes codificadores de proteínas encontrados en todos los genomas mitocondriales secuenciados (Figura 18.5). Sin embargo, este genoma codifica menos del 2% de los genes que codifican proteínas en la bacteria E. coli. Parece poco probable que los genomas mitocondriales resultantes de varios eventos endosimbióticos hayan podido reducirse independientemente al mismo conjunto de genes encontrados en R. americana.
Figura 18.5
Complementos génicos superpuestos de las mitocondrias. Los genes presentes dentro de cada óvalo son los presentes dentro del organismo representado por el óvalo. Sólo se muestran los genes codificadores de ARNr y de proteínas. El genoma de Reclinomonas contiene todos los genes codificadores de proteínas (más…)