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viernes, 8 de agosto de 2008

Preguntas talmúdicas: Fijación del nitrógeno y Endosimbiosis






¿Por qué los endosimbiontes fijadores del nitrógeno no han evolucionado en orgánulos celulares ("azoplastos")?


La sensitividad de la nitrogenasa al oxígeno no es una respuesta satisfactoria. En la simbiosis Rhizobium-leguminosa han resuelto el problema



El resumen de las respuestas es el siguiente:


Una muy breve hablaba de que quizás estemos en "medio del proceso" y que dentro de un millón de años si que se puedan observar los "azoplastos".


Sin embargo otras intervenciones apuntaron diversos datos de interés.


En primer lugar, los eventos de endosimbiosis que dieron lugar a la mitocondria y al cloroplasto sucedieron hace muchísimo tiempo e involucraron a organismos unicelulares. Las endosimbiosis con microorganismos fijadores que conocemos se dan entre un pluricelular y un procariota. Es difícil que el procariota pase a la línea germinal. Pero no imposible, añadiría yo. Recordemos el caso de Wolbachia en invertebrados.


Adicionalmente, la explicación anterior no excluye a los eucariotas unicelulares en los cuales una endosimbiosis con un fijador de nitrógeno podría ser una gran ventaja. De hecho existen endosimbiontes fijadores con dinoflagelados, aunque aun no son orgánulos. Foster, R. A., E. J. Carpenter, and B. Bergman. 2006. Unicellular symbionts in open ocean dinoflagellates, radiolarians and tintinnids: Ultrastructural characterization and immuno-localization of phycoerythrin and nitrogenase. Journal of Phycology 42:453


Finalmente, la evolución desde la endosimbiosis a ser un orgánulo no es un proceso fácil. El huésped siempre pierde parte de su genoma en el proceso. Tan sólo hay que mirar a las mitocondrias y a los cloroplastos. Muchas de sus funciones son adquiridas por el hospedador.





Figura de un artículo de la revista EMBO sobre la evolución de la mitocondria y los organulos conocidos como hidrogenosomas y mitosomas. Inicialmente una proteobacteria estableció una endosimbiosis con un antecesor de los eucariotas. Se desconoce si ese proto-eucariota tenía núcleo o no. Hay dos posible hipótesis. La línea A postula que el hidrogenosoma y el mitosoma provienen de las mitocondrias. La línea B postula que la endosimbiosis entre la proteobacteria y el eucariota fue desplazada por una endosimbiosis con una eubacteria anaerobia que posteriormente dio lugar a dichos orgánulos.

2 comentarios:

David Talens Perales dijo...

¿En el caso de los pulgones si que se transmiten a través de la línea germinal?

Manuel Sánchez dijo...

Buenas

Wolbachia tiene especial afinidad por infectar los ovarios y testículos de los invertebrados. Por lo que si podría decirse que es un parásito que está intentando "meterse" en la línea germinal del hospedador.

Un saludo y felices vacaciones