Durante mucho tiempo, se creyó que el citoesqueleto era una característica exclusiva de las células eucariotas, las fibras que lo constituyen son las responsables de dar forma, sostén y permitir la organización interna a estructuras complejas como el núcleo, las mitocondrias y el aparato de Golgi. En contraste, las células procariotas, es decir las bacterias y arqueas, fueron vistas durante décadas como entidades simples, carentes de compartimentos internos definidos y con una organización estructural aparentemente rudimentaria. Sin embargo, en las últimas décadas, este paradigma ha cambiado de manera radical. Gracias a los avances en la microscopía y la biología molecular, hoy sabemos que los procariotas también poseen un citoesqueleto, aunque más sencillo y diverso, que cumple funciones esenciales para su vida.
El citoesqueleto procariota está formado por filamentos proteicos que recuerdan, tanto en estructura como en función, a las proteínas del citoesqueleto eucariota. Entre los ejemplos más conocidos están la proteína FtsZ, que forma anillos en el sitio de división celular y es homóloga a la tubulina eucariota, y la proteína MreB, que se asemeja a la proteína de eucariotas actina y que contribuye a mantener la forma alargada de muchas bacterias. También existe la proteína Crescentina, que curva la célula y permite morfologías especializadas en ciertos tipos bacterianos.
Estas proteínas no solo determinan la forma celular, sino que participan activamente en procesos vitales como la segregación del material genético, el posicionamiento de plásmidos, la localización de proteínas de membrana y la coordinación celular durante de la división celular. Aunque los organismos que pertenecen al grupo de las Bacteria y Archaea son procariotas, ambos presentan diferencias fundamentales que son el reflejo de historias evolutivas separadas y muy distintas.
Sus membranas celulares difieren en la composición química. También difieren en las estructuras de sus paredes celulares, pero lo más importante y que es el criterio que las separa, son las diferencias que existen en la maquinaria genética y los mecanismos de transcripción y traducción, siendo estos últimos más parecidos a los de los eucariotas en las arqueas. Estas distinciones explican por qué ambos dominios desarrollaron componentes citoesqueléticos distintos y adaptados a sus entornos particulares.
En arqueas, aunque el estudio del esqueleto celular ha sido más reciente y limitado, se han identificado proteínas homólogas a las actinas y tubulinas eucariotas, además de otras proteína exclusivas de este dominio, lo cual sugiere una diversidad todavía poco explorada. Destacan entre ellos nuestros protagonistas el día de hoy, un grupo conocido como Asgardarchaeota, o arqueas asgardianas, cuyas proteínas del citoesqueleto muestran especialmente un gran parecido con las proteínas eucariotas, lo que aporta pistas sobre el posible origen evolutivo de las células complejas.
Así, el citoesqueleto procariota, lejos de ser un hallazgo anecdótico, representa una revolución en nuestra comprensión de estas diminutas células. Un estudio reciente descubrió que algunas arqueas del grupo de las arqueas asgardianas poseen genes que codifican tubulinas especiales llamadas AtubA y AtubB, muy parecidas a las tubulinas α/β de los eucariotas. Estos hallazgos indican que los microtúbulos podrían haber aparecido antes del origen de los eucariotas y que las arqueas asgardianas representan un vínculo evolutivo clave para comprender cómo surgieron estas complejas estructuras celulares.
En nuestro viaje de hoy activaremos las función de hyperreducción, lo que nos permitirá dar una mirada al mundo nanoscópico de las fibras del esquleto en las arqueas asgardianas y tratar de comprender el significado de estos descubrimientos en el contexto del tema de la evolución de la vida y concretamente del linaje eucariota en nuestro planeta
Artículo original
Wollweber, F., Xu, J., Ponce-Toledo, R. I., Marxer, F., Rodrigues-Oliveira, T., Pössnecker, A., Luo, Z. H., Malit, J. J. L., Kokhanovska, A., Wieczorek, M., Schleper, C., & Pilhofer, M. (2025). Microtubules in Asgard archaea. Cell, 188(9), 2451–2464.e26. Disponible en:
Música del capítulo
Scott Buckley - This Too Shall Pass
Symbology Cinematics - Leto in Caladan - Deep DUNE Ambient Music
All Eight Bits - Don't Worry, Be Happy 8 Bits Remix
Bobby McFerrin - Don't Worry, Be Happy
Enlaces
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