Las células eucariotas —base de animales, plantas y hongos— no surgieron de un único evento simbiótico. Un estudio español publicado en Nature revela que su complejidad se construyó mediante simbiosis múltiple y transferencias genéticas horizontales entre al menos tres linajes microbianos. Esto desafía la teoría clásica centrada únicamente en la mitocondria. El trabajo, liderado por IRB Barcelona y BSC, usa arqueología molecular para rastrear huellas genéticas de hace 2.000 millones de años.
¿Qué cambia en la teoría del origen de las células eucariotas?
La visión tradicional sostenía que un arqueo incorporó una bacteria alfa-proteobacteriana, originando la mitocondria, y que ese evento desencadenó la evolución de la complejidad eucariota. El nuevo estudio demuestra que esa narrativa es incompleta.
El LECA no fue producto de una sola fusión
El último antepasado común de todos los eucariotas (LECA) ya poseía una maquinaria genética altamente sofisticada. El análisis genómico revela que sus genes no provienen solo de arqueos y alfa-proteobacterias. También incluyen aportes significativos de Myxococcota y Planctomycetota, dos grupos bacterianos con capacidades únicas de interacción celular y metabolismo complejo.
La mitocondria sigue siendo clave, pero ya no es la única protagonista
La mitocondria sigue siendo el orgánulo más transformador en la historia eucariota. Sin embargo, su incorporación no fue el único motor de innovación. Planctomycetota aportó genes relacionados con la organización interna de la célula, como proteínas asociadas a membranas y procesamiento de proteínas. Myxococcota contribuyó con funciones de señalización y movilidad celular.
¿Qué implica esta nueva visión para la biología evolutiva?
Esta investigación redefine la evolución como un proceso colectivo, no jerárquico. No se trata de un anfitrión que absorbe un inquilino, sino de una red dinámica de intercambios genéticos y cooperación funcional.
El rol del supercomputador MareNostrum
El equipo usó el superordenador MareNostrum para analizar decenas de miles de genomas. Compararon familias génicas del LECA con bases de datos de bacterias, arqueos y virus. Esta escala computacional permitió detectar señales débiles de origen bacteriano que estudios anteriores habían pasado por alto.
Impacto económico y tecnológico inmediato
Entender los mecanismos de transferencia genética horizontal y simbiosis estable impulsa avances en biotecnología. Por ejemplo, la ingeniería de células sintéticas para producción de fármacos o biocombustibles depende de integrar funciones de distintos dominios de la vida. Esta investigación ofrece nuevos modelos de diseño basado en cooperación microbiana.
¿Qué marco legal y ético regula esta investigación?
El estudio se enmarca en la Directiva 2001/18/CE de la UE sobre liberación intencional de organismos modificados genéticamente. Aunque es investigación básica, sus hallazgos alimentan debates sobre la regulación de la biología sintética y la ingeniería de simbiosis artificial. España, como miembro de la UE, aplica estrictos protocolos de bioseguridad y evaluación de riesgo en proyectos que manipulan linajes bacterianos clave como Myxococcota o Planctomycetota.
¿Por qué importa hoy esta investigación?
La comprensión del origen eucariota ya no es solo una cuestión histórica. Tiene aplicaciones prácticas en medicina, agricultura y biotecnología. Por ejemplo, los mecanismos de fusión celular y compartimentación descritos en Planctomycetota inspiran nuevas estrategias contra infecciones intracelulares. Además, la Unión Europea ha incluido la biología evolutiva aplicada como eje prioritario en su programa Horizonte Europa 2027–2031.
Datos Clave
- El LECA ya poseía más de 4.000 familias génicas, muchas con origen no arqueano.
- Planctomycetota aportó genes clave para la organización de membranas y procesamiento de proteínas.
- Myxococcota contribuyó con genes vinculados a la motilidad y comunicación intercelular.
- El análisis usó más de 120.000 genomas microbianos y 250 millones de secuencias proteicas.
- La investigación recibió financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2023-142542OA-I00) y del European Research Council (ERC-2022-ADG).
