Wikipedia.org. Foto de : Louisa Howard
Los científicos implantaron bacterias en una célula de hongo. De esta manera se recreó una relación simbiótica que hace miles de millones de años podría haber dado lugar a la evolución de vida compleja, incluido el desarrollo de las mitocondrias.
El trabajo fue publicado en la revista Nature.
Las relaciones endosimbióticas, en las que una pareja microbiana se desarrolla armoniosamente dentro de las células de otro organismo, ocurren en muchas formas de vida, incluidos insectos y hongos. Los científicos creen que las mitocondrias, los orgánulos responsables de producir energía en las células, surgieron cuando las bacterias se asentaron dentro del ancestro de las células eucariotas.
Pero determinar los factores que formaron y mantuvieron esta simbiosis es difícil hoy en día, ya que surgió hace miles de millones de años.
Para resolver este problema, un equipo dirigido por la microbióloga Julia Warholt del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich creó endosimbiosis en el laboratorio. Utilizaron una aguja de entre 500 y 1.000 nanómetros de ancho para perforar la membrana de la célula huésped e inyectarle bacterias.
Los primeros intentos no tuvieron éxito. Las bacterias introducidas en la célula se dividieron demasiado rápido y mataron a la célula huésped. Luego, los investigadores recrearon la simbiosis natural que se produce entre el hongo Rhizopus microsporus (un patógeno vegetal) y la bacteria que vive en él, Mycetohabitans rhizoxinica, que produce una toxina que protege al hongo de los depredadores. Además, los científicos tomaron una cepa del hongo que en condiciones naturales no contiene bacterias simbiontes.
Después de perforar la membrana fúngica, los investigadores utilizaron una bomba de bicicleta y luego un compresor de aire para mantener suficiente presión para llevar las bacterias a la célula huésped. Los hongos se recuperaron con éxito de la operación y produjeron esporas, algunas de las cuales contenían bacterias introducidas en la célula. Cuando las esporas germinan, las bacterias aparecen en las células de la siguiente generación de hongos.
Pero la tasa de éxito de la germinación de las bacterias que contienen esporas fue baja. En una población mixta de esporas (algunas con bacterias y otras sin ellas), las esporas con bacterias desaparecieron después de dos generaciones. Luego, los científicos aislaron solo aquellas esporas que contenían bacterias. Después de sólo diez generaciones, estas esporas germinan tan eficientemente como las esporas sin bacterias. Según los científicos, muy rápidamente se desarrolló una mutación en los hongos que inhibió la proliferación de bacterias.
Este trabajo no sólo proporciona información sobre cómo se formaron las primeras células complejas que contienen mitocondrias, sino que este tipo de simbiosis artificial podría ayudar a crear microorganismos con nuevas propiedades beneficiosas que no existen en la naturaleza.