Origen de las procariotas resumen La Cuestión Vital

Origen de las procariotas resumen. Libro: La Cuestión Vital.  Autor: Nick Lane.la cuestion vital. sbags

4. Origen de las células procariotas

Origen de las procariotas resumen

Las bacterias no tienen sexo pero si “Transferencia Génica Lateral (TL)”. La TL viene a ser una especie de orgía sexual bacteriana, no tiene equiparación en el mundo eucariota (animales, plantas y hongos). La TL proporciona “quimeras” monstruosas. En el mundo eucariota podría equivaler a mezclar genéticamente, por ejemplo, elefantes con pulgas.
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Hacer un árbol de la vida (Representación de la evolución de las especies) de las bacterias es muy complicado debido a la TL. Pero Carl Woese estudió el árbol de un solo gen a través de la genética molecular. Para ello escogió un gen que expresa el ARN de una subunidad del Ribosoma (Donde se fabrican las proteínas dentro la célula). Este gen está conservado de forma universal en todos los organismos vivos.

El árbol presenta una célula inicial, el LUCA (Last Universal Common Ancestor) que evolucionó a: Bacterias y Arqueos, morfológicamente similares (Procariotas), pero biológicamente muy distintos. También aparece un tercer grupo: Las células Eucariotas, que evolucionarán a animales, plantas y hongos. Las células Eucariotas están más emparentadas con los Arqueos que con las Bacterias.
William F. Martin construyó los árboles genéticos de 48 genes universalmente conservados y los 48 árboles están de acuerdo en la existencia de un ancestro común entre Arqueos y Bacteria: El LUCA.
No sabemos como era el LUCA hace 3.800 MA, pero podemos intentar construir un “retrato robot”, centrándonos en los genes universalmente conservados, que no llegan a 100. De todo esto resulta que el LUCA ya tenia: Proteínas, ADN, Transcripción a ARN, Ribosomas, Quimiosmosis, ATPSintasa, Biosíntesis de aminoácidos y parte de la respiración celular.
La diferencia entre Arqueos y Bacterias consiste en diferentes procesos bioquímicos, la replicación del ADN, la mayoría de enzimas y la membrana celular. Si los dos parten del LUCA  ¿Por qué son tan diferentes en su genética y bioquímica?

Esto es una paradoja.

Pero no lo es para Nick Lane que imagina la siguiente secuencia de fases:

Origen de las procariotas resumen

  1. Las F.A. (Fumarolas Alcalinas) tienen un flujo constante de Carbono y energía, catalizadores minerales y poros (compartimentos naturales). El CO2 y H2 no reaccionan entre si, pero gracias a los gradientes de protones naturales se fabricó materia orgánica (acetato de metilo) y se pudo impulsar los orígenes del metabolismo del C, forzando una acumulación de moléculas orgánicas en los poros de las F.A. y facilitando la formación de polímeros complejos.
  2. Formación de protocélulas, originando membranas lipídicas permeables y gradientes de protones a través de estas membranas. Con lo que la materia orgánica se formaría ya dentro de la protocélula.
  3. Origen del código genético. Formación de Proteínas, ARN y ADN. Replicación de copias de las protocélulas (pero sin replicación del ADN) sometidas a selección natural. Formación de Ribosomas y ATPSintasa.

Estas fases se producen dentro de los poros de la F.A. y dan lugar al LUCA, con membranas permeables que lo encadenan todavía a los poros de las F.A.origen de las procariotas

  1. Los gradientes naturales de H+ requieren membranas permeables, pero la aparición de un antiportador (Moléculas transmembrana que transportan iones) H+/Na+ ayudó a convertir gradientes naturales de H+ en gradientes bioquímicos de Na+. Esto representó disponer de mayor energía. El LUCA pudo colonizar otras áreas de las F.A. (con menor gradiente de H+) y también llegar a F.A. vecinas
  2. Se formaron dos poblaciones del LUCA (en dos F.A. vecinas). Cada una evolucionó por separado.
  1. La población 1 utilizó la proteína Hidrogenasa como bomba de H+/Na+ y tuvo que resolver problemas del metabolismo. Con la bomba de protones 1 activa ya resultaba eficaz evolucionar a una membrana impermeable 1. Se generó una forma de replicación 1 del ADN.
  2. La población 2 utilizó la Hidrogenasa para el metabolismo y  tuvo que inventar una bomba de protones 2 y con ello evolucionar a una membrana impermeable 2. Se generó una forma de replicación 2 del ADN.
  3. Con membranas impermeables las células pudieron abandonar las F.A. a la conquista del planeta. La población1 dio lugar a las Bacterias ancestrales (Acetógenos) y la población 2 a los Arqueos ancestrales (Metanógenos).

Enlace a La Cuestión Vital: Resumen Corto de todo el libro

Índice del libro y Enlaces a los textos resumidos de cada capítulo

¿Por qué la vida es como es?

PARTE I    EL PROBLEMA

1. ¿Qué es la vida?

2. ¿Qué es vivir?

PARTE II    EL ORIGEN DE LA VIDA

3. Energía en el origen de la vida

Las Fumarolas Hidrotermales como reactores de Flujo

4. La aparición de las células

PARTE III    COMPLEJIDAD

La cuestión Vital índice de capítulos

5. El origen de las células complejas

Células eucariotas: Energía

Origen del núcleo

6. Origen del sexo

Células germinales y somáticas

PARTE IV    PREDICCIONES

7. El poder y la gloria de las Mitocondrias

La teoría de los radicales libres del envejecimiento

EPÍLOGO

Vida en el universo

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