El alga Braarudosphaera bigelowii contiene un nitroplasto: la teoría endosimbiótica te salta a la cara

 Se ha publicado en Science por primera vez la identificación de un orgánulo fijador de nitrógeno, o “nitroplasto”, en un alga marina basándose en imágenes intracelulares y evidencia proteómica. Este descubrimiento arroja luz sobre la transición evolutiva de endosimbionte a orgánulo. La revista Nature ha sacado una nota sobre este descubrimiento.  

Fig. 1. La imagen muestra la arquitectura celular y la división celular sincronizada del alga Braarudosphaera bigelowii con nitroplasto UCYN-A (grandes esferas marrones). Fuente: Science

La endosimbiosis ha ocurrido tres veces a lo largo de la historia evolutiva. El primer evento ocurrió hace aproximadamente 2.200 millones de años. Fue entonces cuando una arqueobacteria engulló una bacteria Gram negativa. En vez de degradarla ambas comenzaron a coexistir, primero, en una relación parasítica, en al que la bacteria Gram negativa vivía en el interior de la arqueobacteria. Esto lo podemos comprobar hoy en día en el caso de las bacterias que son capaces de vivir prolongadamente en el interior de células eucariotas, como por ejemplo la bacteria de la tuberculosis. Con el tiempo, ese consorcio fue volviéndose más interdependiente, la mayoría de genes de la bacteria Gram negativa migraron al cromosoma de la arqueobacteria y finalmente, la bacteria Gram negativa se convirtió en un orgánulo celular llamado mitocondria. 

Hace aproximadamente mil millones de años, sucedió nuevamente otro evento endosimbiótico con el cloroplasto. Células eucariotas que ya tenían mitocondria absorbieron cianobacterias, bacterias capaces de realizar la fotosíntesis.

Con este último evento de endosimbiosis, es posible que las algas estén convirtiendo el nitrógeno de la atmósfera en amoníaco que pueden utilizar para otros procesos celulares.

Fig. 2. Una imagen de microscopía óptica muestra el alga marina Braarudosphaera bigelowii. Esta alga absorbió una bacteria llamada UCYN-A y formó un nuevo orgánulo llamado nitroplasto. La flecha negra apunta al nitroplasto. Fuente: Tyler Coal

Fig. 3. En esta alga, el CO2 se absorbe de la atmósfera y se fija en forma de glucosa gracias al proceso de la fotosíntesis. Este proceso tiene lugar en el cloroplasto del alga (en verde oscuro). En el nitroplasto (en rosa) el nitrógeno atmosférico se fija en forma de amoniaco gracias a una nueva ruta metabólica. Fuente Cell