La mitocondria y sus parientes bacterianos más cercanos

La mitocondria y sus parientes bacterianos más cercanos
Muchos detalles de la mitocondria no concuerdan con la imagen de un organelo dependiente de la célula eucariota y formada a partir de su membrana celular. Estos detalles conllevaron a sospechas que de algún modo estaban tratando con un organelo especial.
De hecho, todo lo que diferencia la mitocondria de ser un organelo de la célula eucariota, la asemejaba a una célula procariota casi que independiente.  

Figura MP-01. La mitocondria es un organelo definido por dos membranas, una externa que es generalmente lisa, y tra interna que forma pliegues.

Para empezar, la mitocondria posee ADN propio, lo que la hace un organelo que operativamente puede funcionar de manera independiente a la célula eucariota que la contiene. Más aun, este ADN no se encuentra empaquetado en fibras de cromatina como ocurre en el núcleo, todo lo contrario se encuentra empacado en un único cromosoma circular, lo cual nos recuerda al cromosoma circular de los procariotas.

En términos de secuencia genética se ha encontrado que los genes del cromosoma circular mitocondrial están más relacionados a los de las alfa-proteobacterias que a cualquier otro ser vivo.
Más aun, los ribosomas sintetizados por la propia mitocondria son muy similares en términos de tamaño a los de las bacterias (70s) en contraste con los más pesados ribosomas del núcleo eucarionte (80s).
Por otro lado esta que la mitocondria es un organelo polimembranario, es decir que se encuentra definido por dos membranas, una interna y otra externa. Mientras que la membrana externa está constituida por fosfolípidos típicos de una célula eucariota la membrana interna posee fosfolípidos muy semejantes a los de un procariote eubacteriano.
Las mitocondrias son organelos muy independientes, y se reproducen de manera independiente al ciclo celular, además su tamaño es semejante al de un procariota. Todos estos detalles conllevan a inferir que la mitocondria es un organelo que se originó como una bacteria, más específicamente de un tipo de proteobacteria de tipo alfa muy cercanamente relacionada con las rickettsias y los anaplasmas.

Figura MP-02. Muchas bacterias son endosimbiotes de células eucariotes, aunque en el caso de los anaplasmas, las salmonellas, o Ehrlichias entre muchas otras el tipo de simbiosis es de corte parasítico.

Más interesante aun, estas bacterias cercanamente relacionadas con las mitocondrias son parásitos, y mucho más importante son endoparásitos, es decir son bacterias que para completar su ciclo de vida deben ingresar al interior de la célula donde realizan sus ciclos de nutrición, y adicionalmente son bacterias aeróbicas.
Estas bacterias ingresan a la célula eucariota a través de un endosoma, una proyección de la membrana de la célula eucariota que rodea a la bacteria, cuando se genera completamente el endosoma se forma una estructura de dos membranas, la externa que hacia parte de la membrana de la célula eucariota y la interna que es la membrana de la bacteria.
En base a esto tenemos la teoría endosimbiótica. En este sentido se dice que al igual que otras alfaproteobacterias, los ancestros de las mitocondrias serían endoparásitos que poseían sistemas patológicos que evitaban la muerte de su anfitrión, más aun, con el tiempo esta simbiosis parasítica pasaría a ser una comensalista, hasta que finalmente se fijaron en una relación mutualista en la que el endoparásito proporcionaba energía a través de la respiración aeróbica, mientras que el anfitrión paso a resguardar a su anterior enemigo.
Gabaldón, T. (2012). Mitochondrial Origins. Organelle Genetics (pp. 3–18). Springer. Gray, M. W. (2012). Mitochondrial evolution. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 4(9). Gray, M. W., & Archibald, J. M. (2012). Origins of Mitochondria and Plastids. Genomics of Chloroplasts and Mitochondria (pp. 1–30). Springer. Pallen, M. J. (2011). Time to recognise that mitochondria are bacteria? Trends in microbiology, 19(2), 58–64.
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