Origen y evolución de la mitocondria

Las mitocondrias tienen similitudes con las bacterias como tamaño y forma pero existen muchas más. La matriz mitocondrial, contiene DNA, RNA y ribosomas que participan en la síntesis de algunos componentes mitocondriales, el resto de los componentes es importado del citoplasma después de su expresión desde el núcleo.

Se sabe que, a pesar de esto, las mitocondrias se reproducen por fisión binaria y además su proceso respiratorio es similar al observado en bacterias aerobias actuales. A partir de estas observaciones, Lynn Margulis propuso que el origen de las mitocondrias modernas es a partir de la endosimbiosis de bacterias aerobias con eucariontes anaerobios antiguos. El origen de diversos organelos también se puede explicar a partir de la teoría endosimbiótica.

Hipótesis endosimbiótica.

Como lo mencione anteriormente, esta hipótesis fue desarrollada por la bióloga Lynn Margulis.
Esta es una hipótesis plausible del origen de los eucariotas que dice que un procariota primitivo con metabolismo anaeróbico, heterótrofo endocitó procariotas aeróbicos. Sin embargo, los aeróbicos capturados pudieron resistir a la estructura intracelular y siguieron viviendo en el citoplasma de la célula huésped de modo simbiótico, desarrollándose como mitocondrias y ocupándose de volver el metabolismo aeróbico y energéticamente eficiente.
Se habría producido una endosimbiosis en serie y algunos autores hablan de la célula eucariota vegetal como una comunidad microbiana bien organizada.

La endosimbiosis primaria resulta de asociaciones ancestrales y que suponen una gran alteración del ADN de la bacteria y del hospedador, que se ha adaptado para mantenerlas. Posteriormente se han producido otras endosimbiosis de cianobacterias en células eucariotas con mitocondrias denominadas endosimbiosis secundarias y terciarias.

Una endosimbiosis secundaria ocurrió cuando una célula eucariota con mitocondrias endocito a otra eucariota que ya contenía cloroplastos y mitocondrias. Con el tiempo la célula incorporada pasó a ser endosimbionte. La célula endocitada perdió el núcleo, o se atrofió, y su cloroplasto pasó a trabajar y a depender de la célula eucariota donde se incorporó. La endosimbiosis terciaria resulta cuando una célula eucariota que había sufrido una endosimbiosis secundaria incorpora a otra eucariota que también era resultado de una endosimbiosis secundaria.

También se supone que la célula huésped generó otros orgánulos celulares mediante plegamientos de su membrana plasmática lo que, finalmente, transformó al procariota aeróbico heterótrofo en eucariota unicelular.


La Eva mitocondrial.

Esta hipótesis se sustenta en estudios realizados con el ADN contenido en las mitocondrias que se encuentran en todas las células. Las mitocondrias contienen sistemas enzimáticos altamente integrados que aportan energía para el metabolismo celular, es decir, para la vida misma de las células. Cuando en la fecundación se fusionan el óvulo y el espermatozoide, las únicas mitocondrias que van a formar parte de las células del embrión que se forma proceden del óvulo, de manera que el ADN mitocondrial se hereda solo por línea materna.

El ADN nos permite seguir el rastro de sus estructuras hacia atrás. Esto puede hacerse por miles de generaciones hasta llegar a la “abuela” ancestral de la especie humana.

Esta Eva vivió en África hace 150 mil años y pertenecía a una tribu de la cual todos los seres humanos descendemos. Como los seres humanos solo heredámos ADN mitocondrial materno, podemos decir que somos parientes y este ADN nos unifica.

Bibliografía.

*Alvarez, Silvia; Novoa Bermudez, Ma. José; Boveris, Alberto "La mitocondria:
estructura, función y especies reactivas del óxigeno" Antioxidantes y Calidad de Vida. Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires, 1994
*Alberts, B., Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson D. "Molecular biology of the cell" 3a. Ed. Nueva York. Garland Publishing Inc, 2000
*Álvarez Iglesias, Vanesa "Estudio multidisciplinar de la variabilidad del ADN mitocondrial en poblaciones humanas" Editor Univ Santiago de Compostela