LAS PLANTAS PUEDEN TENER UN ÚNICO ANCESTRO.

17 de Febrero de 2012.

Por: Lin Edwards.

Se ha producido un debate entre los científicos desde la década de 1960 acerca de cómo las primeras especies vegetales surgieron entre 1 y 1,5 millones de años. La idea más aceptada es que el reino vegetal tuvo un ancestro único que se formó cuando un plastidio se unio en una unión simbiótica con una cianobacteria, y la nueva investigación agrega peso a esta hipótesis.
Los plastidios son una clase de orgánulos que incluye los cloroplastos. Los cloroplastos producen el color verde de las plantas y las algas verdes porque contienen el pigmento de la clorofila, que es capaz de convertir la energía de la luz en energía útil para la célula, en un proceso conocido como fotosíntesis.

Los plastidios se encuentran en todas las plantas verdes, en las glaucofitas, y en las algas rojas, y se conocen como plastos primarios. Originalmente eran las cianobacterias, que se incorporaron a la célula. Las glaucofitas son un grupo de algas verdeazuladas microscópicas se encuentran en agua dulce, y sólo 13 especies son conocidas, ninguna de las cuales es común. Ellas han sido poco estudiadas, a pesar de que algunos científicos han sugerido que puede ser las más parecidas a las algas originales que incorporó por primera vez una cianobacteria. 

Glaucocystis sp. Imagen: Wikipedia.

El equipo de investigación fue dirigido por la bioinformática Dana Price del Laboratorio de Bhattacharya en la Universidad Rutgers. El equipo de Price analizó el ADN de los plastos de la glaucofita Cyanophora paradoxa, una de las algas más primitiva que se conoce, y la comparó con la de plastidios de otras algas, tanto rojas como verdes, y de varias plantas terrestres.
Los análisis del ADN del plastidio de C. paradoxa demostró que conserva recuerdos de su evolución desde las primeras cianobacterias, ya que incluye los genes necesarios para la fermentación y la biosíntesis del almidón, pero también encontraron que el ADN incluye genes similares a los de antiguas bacterias similares a las bacterias Clamidias. 

Esta es una imagen esquemática del "fósil viviente" Cyanophora paradoxa que es un miembro del filo de algas Glaucophyta. La célula sólo mide alrededor de 7 micrones de ancho, tiene dos flagelos y un plasto verde-azul (se muestran aqui en división) de origen primario endosimbiótica que se comparte con las algas rojas, algas verdes y las plantas terrestres. Este plastidio conserva una pared de peptidoglicano que es un rasgo ancestral del endosimbionte cianobacterial. Crédito: Cortesía de Laboratorio Bhattacharya.

Los genes procedentes de las bacterias parecidas a las clamidias permiten que los productos de la fotosíntesis que tiene lugar en el plástido sean exportados al resto de la célula, y que también permiten que los fotosintatos sean polimerizados en polisacáridos para su almacenamiento.
El análisis genético sugiere que la incorporación de la cianobacteria tiene que haber ocurrido una sola vez y que requiere la cooperación entre la célula huésped, la cianobacteria fotosintéticas, y una bacteria similar a las clamidias. La cianobacteria (ahora llamada plastidios) proporcionó alimentos a partir de la luz solar, y la bacteria hizo que los otros productos de la fotosíntesis fueran disponibles para el huésped. 

El Dr. Bhattacharya, fue como después es nombrado el laboratorio de la Universidad de Rutgers, dijo que los tres componentes juntos formaron el nuevo orgánulo, pero que los genes también han sido reclutados de varias fuentes antes de que las paredes celulares se desarrollaron. Alrededor de 60 millones de años, una ameba llamada Paulinella también incorporó una cianobacteria fotosintétizante, y el Laboratorio Bhattacharya está analizando esta ameba para tratar de entender mejor el proceso.
El artículo fue publicado en la revista Science.

Fuente: Physorg, Science.