LUCA , Nuestro último antepasado común universal / Grandes enigmas y misterios del mundo

miércoles, noviembre 30, 2011

LUCA , Nuestro último antepasado común universal

seaprimordial2011

Había una vez,hace 3 mil millones de años, un solo organismo primordial denominado LUCA.

Era enorme! un mega organismo jamás visto hasta entonces, llenaba los océanos del planeta antes de dividirse en tres y dar a luz a los antepasados ​​de todos los seres vivos en la Tierra hoy en día.

Esta extraña imagen está saliendo de los esfuerzos para concretar el último ancestro común universal ,no es la primera forma de vida que surgió en la Tierra, pero la forma de vida que dio origen a todos los demás.

Los últimos resultados sugieren que LUCA fue el resultado de la lucha de la vida temprana por sobrevivir, los intentos de que se convirtió el mar en una tienda de intercambio genético global hace miles de millones de años.

Las células luchan por sobrevivir intercambiando partes útiles entre sí, sin competencia, de hecho así fue la creación de este mega-organismo .

Fue hace alrededor de 2,9 mil millones de años que LUCA se separó en tres ámbitos de la vida: las bacterias unicelulares ,las Archaea, y los eucariotas más complejas que dieron origen a los animales y las plantas .

Es difícil saber lo que pasó antes de la división. Casi ninguna evidencia de restos fósiles de esta época existen y todos los genes de una fecha tan atrás es probable que hayan mutado y es casi imposible que sean reconocidos.

Pero esto no fue un obstáculo insuperable para hacer un retrato de LUCA, comento Gustavo Caetano-Anollés de la Universidad de Illinois .

Mientras que la secuencia de los genes cambia rápidamente, la estructura tridimensional de las proteínas que codifican es más resistente a la prueba del tiempo.

Así que si todos los organismos que hoy en día contienen una proteína con la misma estructura general,  son buena apuesta para conocer la estructura en LUCA.

Para reconstruir el conjunto de proteínas que hacían a LUCA , Caetano-Anollés busco en una base de datos de proteínas de 420 organismos modernos, en busca de estructuras que son comunes a todos.

De las estructuras que encontró, sólo del 5 al 11 por ciento eran universales, lo que significa que se conservaron lo suficiente como para haberse originado en LUCA .

Al mirar a su función, concluye que  LUCA tenia enzimas para descomponer y extraer energía de los nutrientes, y algunos equipos de proteínas, pero carecía de las enzimas para la toma y lectura de las moléculas de ADN.

Esto está en consonancia con la obra inédita de Wolfgang Nitschke, del Instituto Mediterráneo de Microbiología en Marsella, Francia. Que reconstruyó la historia de las enzimas esenciales para el metabolismo y se encontró que LUCA podría utilizar tanto nitrato y carbono como fuentes de energía.

Nitschke presento su trabajo en el Simposio de la UCL de el origen de la vida en Londres el 11 de noviembre de este año 2011.

LUCA probablemente también tenía un orgánulo, un compartimento de la célula con una función específica. Los orgánulos se pensaba que eran del dominio exclusivo de los eucariotas, pero en 2003 los investigadores encontraron un orgánulo llamado acidocalcisome en las bacterias.

Caetano-Anollés ha encontrado que los orgánulos pequeños en algunas archaea son también acidocalcisomes, o al menos sus precursores.

Así LUCA tenía un metabolismo rico que utilizaba diferentes fuentes de alimento, y que tenia orgánulos internos. Hasta ahora, tan familiares. Sin embargo, su genética es una historia completamente diferente.

El punto crucial es que LUCA fue ser un "progenote", que controlan mal las proteínas que lo crearon, dice Massimo Di Giulio, del Instituto de Genética y Biofísica en Nápoles, Italia.

Los Progenotes puede hacer uso de proteínas de los genes como una plantilla, pero el proceso es tan propenso a errores que las proteínas puede ser muy diferente a lo del gen específico.

Tanto Di Giulio y Caetano Anollés han encontrado evidencia de que los sistemas que hacen que la síntesis de proteínas precisos aparecen mucho tiempo después de LUCA.

"Luca era un tipo torpe tratando de resolver las complejidades de la vida en la Tierra primitiva", comento Caetano-Anollés.

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