viernes, 20 de noviembre de 2020

La mitocondria


La mitocondria es un orgánulo celular o también llamado organela, en la cual ocurren una serie de procesos metabólicos muy importantes en la célula, como son: la producción de ATP, el almacenamiento de iones de calcio, la síntesis de grasas y la regulación de la muerte celular programada entre otros.  A la mitocondria se le conoce principalmente por ser la “fábrica de energía celular”, pues por medio de la respiración celular proporciona a la célula energía en forma de ATP ,a través de una red metabólica interconectada a partir de diferentes fuentes de energía, como son los aminoácidos de las proteínas, las grasas y principalmente los azúcares.

El ATP funciona como la moneda universal energética, ya que es utilizada en todos los procesos celulares, tan variados y complejos como la contracción muscular hasta la transmisión del impulso nervioso, así es que el proceso de producción de ATP tiene lugar en el interior de la mitocondria en su membrana interna, la cual es de mayor tamaño que la membrana externa por lo cual resulta con una estructura plegada. 

En esta membrana se localizan una serie de proteínas que forman un grupo llamado la cadena de transporte electrónico, esto en realidad se trata de cuatro grandes complejos formados por más de 70 proteínas distintas las cuales atraviesan esta membrana y utilizan los electrones extraídos de los alimentos para transformarlos en enlaces químicos especiales en la molécula de ATP.  La mitocondria es un orgánulo semiautónomo y dinámico, con su propio programa de biogénesis y su propio ADN. Estas se encuentran ubicadas en el citoplasma de las células eucariotas y son capaces de adaptarse a diferentes estímulos ambientales y al estrés. 

Hoy en día se sabe que la mitocondria es mucho más que todo lo anteriormente descrito y que la misma desempeña un papel regulador no solo en la vida, sino también en la muerte de la célula. Además la mitocondria es un ente dinámico, presenta fenómenos de fusión y fisión, lo cual le permite cambiar de forma y adoptar una estructura fibrilar o dividirse en pequeñas unidades individuales. Regula numerosos procesos celulares utilizando mecanismos mediadores como son el calcio o los radicales libres de oxígeno. Además son fundamentales para la termogénesis adaptativa y la respuesta inmune innata.

En el capítulo de hoy lo vamos a dedicar a hablar sobre las mitocondrias, vamos a conocer detalles sobre el origen, las funciones y la estructura de estas organelas, luego veremos algunas de las enfermedades con las cuales se asocian para luego terminar el capítulo con las aplicaciones de las tecnologías de ADN en el establecimiento de relaciones entre linajes dentro de una especie.  

Los defectos en la estructura y función mitocondriales se asocian a enfermedades cardiovasculares, patologías neurológicas, enfermedades neurodegenerativas, las adaptación al estrés celular entre otras funciones.  Una característica particular de las mitocondrias es que poseen su propia dotación de material genético el cual se hereda exclusivamente de las madres. 

Durante los años 80 se logró obtener numerosas secuencias genéticas de diferentes individuos pertenecientes a diferentes grupos étnicos, y por medio de la comparación de estas secuencias, se pudo utilizar la información genética como un reloj molecular, el cual permite estudiar con facilidad la relación que existen entre los individuos y determinar un ancestro común, a partir de esto se logró concluir que el ancestro original que existen de la población actual procede de África, hace aproximadamente unos 100000 años, a esto se le denominó la hipótesis de “Eva mitocondrial”.  

Hoy esta tecnología permite realizar comparaciones mas atrás en el tiempo, antes de nuestra especie y esta herramienta de análisis se puede utilizar para establecer y aclarar las relaciones que existen entre las especies de humanos que vivieron antes que nosotros, esto nos va a permitir introducir un tema sobre el cual vamos a hacer una profunda revisión más adelante, la evolución del linaje humano.

Música del Capítulo

The Eliminators - E-Five
Ennio Morricone - The Demise of Barbara and the Return of Joe
Grateful Dead -  Touch of Grey - 8 Bit Universe
Tash Sultana - Jungle

Artículos

Sylvan Nass, Margit  Nass.  Intramitochondrial fibers with DNA characteristics : II. Enzymatic and Other Hydrolytic Treatments. J Cell Biol (1963) 19 (3): 613–629. 

A cnidarian parasite of salmon (Myxozoa: Henneguya) lacks a mitochondrial genome. Dayana Yahalomi, Stephen D. Atkinson, Moran Neuhof, E. Sally Chang, Hervé Philippe, Paulyn Cartwright, Jerri L. Bartholomew, Dorothée Huchon.  Proceedings of the National Academy of Sciences Mar 2020, 117 (10) 5358-5363

Apoptosis: A Basic Biological Phenomenon with Wide-ranging Implications in Tissue Kinetics.  J. F. R. Kerr, A. H. Wyllie, A. R. Currie. Br J Cancer. 1972 Aug; 26(4): 239–257. 

SCHNEIDER WC, HOGEBOOM GH. Cytochemical studies of mammalian tissues; the isolation of cell components by differential centrifugation: a review. Cancer Res. 1951 Jan;11(1):1-22. PMID: 14792549.

Ernster L, Schatz G. Mitochondria: a historical review. J Cell Biol. 1981 Dec;91(3 Pt 2):227s-255s. doi: 10.1083/jcb.91.3.227s. PMID: 7033239; PMCID: PMC2112799.

Massimo Zeviani, Stefano Di Donato, Mitochondrial disorders, Brain, Volume 127, Issue 10, October 2004, Pages 2153–2172.
 
Cann, R., Stoneking, M. & Wilson, A. Mitochondrial DNA and human evolution. Nature 325, 31–36 (1987). 

Andersson, S. G., Karlberg, O., Canbäck, B., & Kurland, C. G. (2003). On the origin of mitochondria: a genomics perspective. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 358(1429), 165–179.

Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans.  Shiyu Luo, C. Alexander Valencia, Jinglan Zhang, Ni-Chung Lee, Jesse Slone, Baoheng Gui, Xinjian Wang, Zhuo Li, Sarah Dell, Jenice Brown, Stella Maris Chen, Yin-Hsiu Chien, Wuh-Liang Hwu, Pi-Chuan Fan, Lee-Jun Wong, Paldeep S. Atwal, Taosheng Huang.  Proceedings of the National Academy of Sciences Dec 2018, 115 (51) 13039-13044; 

 

domingo, 8 de noviembre de 2020

Alfred Rusell Wallace


Alfred Rusell Wallace fue un naturalista británico reconocido por la relación con Darwin en función de lo que se le puede denominar el codescubrimiento de la evolución por selección natural. A expensas de esa relación, en su época fue un personaje muy importante en cuanto a la labor que desarrolló como colector, naturalista y luchador social.

El papel de Wallace en el estudio del ser humano no es de interés solo para los biólogos ni los antropólogos. Escribió más de doscientos artículos sobre antropología y también se le puede reconocer en temas como la lucha de los derechos de las mujeres, el conservacionismo o divulgación de la ciencia.  

Fue Wallace el que bautizó la selección natural como “la teoría de Darwin”, acuñó el término “darwinismo” y se proclamó “más darwinista que Darwin”.  Las ideas de Darwin y del más ferviente darwinista cimentaron la biología moderna. Ambos señalaron que las especies derivan de una larga sucesión temporal de formas cambiantes, y no de un designio divino. 

Sin embargo, las teorías de Darwin y Wallace no eran simétricas. También discreparon acerca de la explicación del origen del hombre. A los ojos de Wallace, la teoría de la selección natural no podía aplicarse a la especie humana, al intervenir un componente espiritual. Según el existía algo que no proviene de los progenitores animales del hombre, el mismo posee una esencia o naturaleza que solo encuentra una explicación en el invisible universo del espíritu.

En el capítulo de hoy recordamos a Alfred Rusell Wallace en el aniversario 107 de su muerte, un 7 de Noviembre del año 1913.  

A pesar de sus grandes contribuciones científicas, Wallace sentía una gran atracción por las ideas poco convencionales. Su interés por el espiritualismo, así como su creencia en el origen inmaterial de las facultades mentales creó controversia entre los científicos, especialmente con otros pensadores evolucionistas. Además de su trabajo científico, Wallace fue un activista social y criticó el sistema socioeconómico del Reino Unido durante el siglo XIX.

En el siglo pasado, sus ideas no fueron por lo general tomadas en cuenta por los teóricos de la evolución. Wallace dejó de ser referencia. No obstante, hoy, al entrar en el siglo XXI, se le está dando “una nueva mirada” a sus ideas y se están viendo algunas pistas a seguir para comprender mejor no solo la evolución y la selección natural, sino también la ecología y la biología de la conservación. Además, Wallace sigue siendo modelo de trabajo o de investigación de campo al demostrar la importancia que tiene la observación meticulosa de las variedades de vida existentes.

A través de los escritos de Wallace podemos deslumbrar un personaje preocupado por los problemas sociales de su época, abarcando temas de feminismo hasta de igualdad entre clases y razas.  “Si no lo descontextualizamos, Wallace fue un auténtico hombre de su época, en ese sentido recuperó mucho de lo que se discutía en esos tiempos. Fue un hombre terriblemente interesante en cuanto a su forma de entender el mundo”

Hoy nuestra máquina del tiempo nos lleva hasta la época Victoriana, concretamente a Llanbadoc en Gales, luego nos permitirá viajar junto a este personaje por el Amazonas y el Archipiélago Malayo y nos permitirá conocer un poco sobre la vida de este gran hombre que en contraste con su grandeza de mente y espíritu fue una persona sencilla y humilde, de esas que se maravillaba por la naturaleza y se interesó por comprenderla a fondo y de corazón



Música del Capítulo: 

The Lively Ones - Surf Rider
Ennio Morricone - L'estasi dell'Oro
Sade - Smooth Operator 8-bit remix
Sade - Paradise

Para leer más

CORONADO, Guillermo. Alfred Russel Wallace en el centenario de su muerte. Rev. biol. trop [online]. 2013, vol.61, n.4, pp.1543-1550. 
Disponible en:

GALLARDO, MILTON H. Alfred Russel Wallace (1823-1913): Obra y figura. Rev. chil. hist. nat. [online]. 2013, vol.86, n.3 [citado  2020-11-08], pp.241-250. Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0716-078X2013000300002

Raby, P. 2001. Alfred Russel Wallace, A Life. Princeton: Princeton University Press. Wallace, A. R. 2002. Infinite Tropics, An Alfred Russel Wallace Anthology. Editado por A. Berry. Londres y Nueva York: Verso Books.

May, R. 2013. Alfred Russel Wallace (1823-1913): Una apreciación a los cien años de su muerte. Asociación Ornitológica de Costa Rica (AOCR) Zeledonia 17: 2