Cientficos de la UNAM participan en hallazgo que cambia paradigma en la biologa celular Milenio

Un grupo internacional de cientficos de la UNAM y la King Abdullah University of Science & Technology (KAUST) de Arabia Saudita, liderado por Parsifal Islas Morales -actualmente en el Instituto de Biologa- y Luis Felipe Jimnez Garca, de la Facultad de Ciencias, ambas entidades acadmicas de la UNAM, realizaron un hallazgo sorprendente en el mundo de la biologa.
Segn su investigacin, publicada en la revista cientfica Frontiers in Microbiology, se descubri la presencia de un nuclolo en arqueas, un grupo de clulas procariontes.
Es de gran importancia en el campo de la biologa, ya que hasta el momento se haba enseado que las clulas se clasificaban en dos grandes grupos: clulas procariontes y eucariontes.
La principal diferencia entre ambas radica en que las segundas tienen compartimentos subcelulares en los que se destaca el ncleo, mientras que las primeras, donde se incluyen bacterias y arqueas, carecen de ncleo.
Sin embargo, el estudio de Islas Morales y Jimnez Garca demuestra que el nuclolo, una estructura que se encuentra dentro del ncleo de las clulas eucariontes, tambin se halla en las arqueas.
?Este descubrimiento sugiere que la presencia del nuclolo en las clulas no es exclusiva de los eucariontes", dijo Islas Morales.
"Es un cambio de paradigma en la biologa que abre posibilidades sobre el origen de los organelos?.
El descubrimiento fue posible gracias al uso de tcnicas clsicas de microscopa y anlisis de genmica y protemica.
La evidencia genmica previa apuntaba a protenas en las arqueas que se encuentran comnmente en el nuclolo de las clulas eucariontes, pero nadie hasta ahora haba visto si las protenas formaban una estructura en clulas procariontes.
Ellos utilizaron la microscopa electrnica y la protemica para confirmar la presencia de una estructura similar a un nuclolo en las arqueas que, adems, contiene a las protenas reportadas con anterioridad.
El estudio, publicado con el nombre de Ultrastructural and proteomic evidence for the presence of a putative nucleolus in an Archaeon, cuenta con ms de mil 500 visualizaciones por la comunidad cientfica y est disponible en acceso abierto.
Adems de los lderes del proyecto, el equipo estuvo integrado por Christian Voolstra, de la Universidad KAUST de Arabia Saudita y la Universidad de Konstanz (Alemania); Anny Cardenas de la Universidad KAUST y de la George Washington University; y Mara Mosqueria, egresada de la Facultad de Qumica de la UNAM y actualmente directiva de NEOM, en Arabia Saudita.
Ultrastructural and proteomic evidence for the presence of a putative #nucleolus in an Archaeon https://t.
co/BdfxHPKE4h #archaea #eukaryogenesis #protists pic.
twitter.
com/PxZrCsk15D? ISOP (@protistologists) February 4, 2023Al hablar sobre el descubrimiento, Islas Morales expres su emocin.
?Es fascinante porque cambia esta nocin que tenemos desde la primaria-secundaria.
Al decir que el nuclolo existe en clulas de tipo procariontes, arqueas para ser precisos, cambia completamente la visin que tenemos de los dos tipos celulares que existen y tambin de las teoras sobre el origen de los eucariontes?.
Por su parte, Jimnez Garca seal que la presencia del nuclolo en arqueas representa un avance significativo en la biologa evolutiva y celular, y que podra tener importantes repercusiones en futuras investigaciones.
Islas Morales explic que la idea de buscar un nuclolo en las arqueas surgi cuando comenzaron a pensar sobre el origen evolutivo del ncleo eucarionte.
?Bsicamente, la biologa evolutiva es una disciplina terica que te impulsa a generar una narrativa histrica de la vida en la Tierra?.
Los investigadores pensaron que los organelos celulares podan ser caracteres evolutivos para mapear su ausencia o presencia en las especies que conforman el rbol de la vida.
Encontrar un nuclolo en algn procarionte no necesariamente es una adaptacin evolutiva, sino que, a la luz de una filogenia, nos debe hacer pensar en cmo se vea el ltimo ancestro comn de los grupos que comparten esta estructura celular.
En 2016 surgi la oportunidad de contar con una filogenia resuelta entre eucariontes y arqueas, lo que, en conjunto con la presencia de nuclolo descrita previamente en el parsito unicelular Giardia lamblia, inspir a los cientficos a estudiar las nuevas especies de arqueas y tratar de identificar la presencia de un nuclolo a travs del microscopio.
Se utiliz una metodologa transdisciplinaria que combin tcnicas antiguas y modernas de microscopa, como la impregnacin con plata y la protemica, para adentrarse en la historia evolutiva de las clulas.
El descubrimiento del nuclolo en las arqueas puede tener implicaciones importantes en la biologa evolutiva y celular.
?Result una buena conjuncin de tcnicas antiguas y modernas en la resolucin de un problema celular que no deja fuera ni las molculas ni los procesos bioqumicos?, destac Jimnez Garca.
Sortearon varios retosLos investigadores de la UNAM superaron varios desafos para alcanzar su gran logro.
El ms significativo fue la carencia de infraestructura para cultivar arqueas en Mxico.
Ante esta dificultad, el equipo decidi realizar una cooperacin internacional y buscaron apoyo en la KAUST, en Arabia Saudita, con quienes haban colaborado previamente en el estudio de bacterias gigantes del Mar Rojo.
"As surgi la oportunidad de presentarles este proyecto, al cual dieron su apoyo desde el primer momento", apunt Islas Morales.
Este descubrimiento demuestra la importancia de la colaboracin cientfica internacional y la diplomacia de la ciencia, que acerca a las naciones y permite que las capacidades de infraestructura se complementen, segn Luis Felipe Jimnez.
La solidaridad cientfica entre ambos pases y la mentora de Luis Felipe Jimnez fueron valores clave en esta investigacin, de acuerdo con Parsifal Islas Morales, egresado del Doctorado en Ciencias Biomdicas de la UNAM.
El trabajo en equipo entre naciones genera riqueza cientfica e impactos importantes, y en Mxico hay una fortaleza enorme en cuanto a microscopistas, agreg Islas Morales.
El descubrimiento del nuclolo en las arqueas es una muestra de la ciencia fundamental que se puede hacer entre pases en desarrollo y de la importancia de tomar riesgos y apostar por la creatividad cientfica de los estudiantes, destac.
La libertad de investigacin y el espritu crtico son valores fundamentales que deben ser promovidos en la formacin de los jvenes investigadores, concluy Islas Morales.
"Este hallazgo demuestra que todava hay mucho que aprender sobre el mundo de las clulas, incluso sobre las que hemos credo entender durante dcadas", concluy Jimnez Garca, quien actualmente dirige el laboratorio de Nanobiologa Celular y es Coordinador de Departamento de Biologa Celular en la Facultad de Ciencias.
Es un ejemplo ms de cmo la investigacin cientfica contina desafiando y expandiendo nuestra comprensin del mundo que nos rodea, y destaca la importancia de la colaboracin interdisciplinaria para hacer nuevos descubrimientos.
Este descubrimiento es un gran logro no solo para la biologa celular evolutiva, sino tambin para la colaboracin cientfica internacional y la formacin de nuevos investigadores en Mxico y en todo el mundo.
Actualmente Parsifal Islas se desempea como coordinador general de la Ctedra UNESCO de Diplomacia y Patrimonio de la Ciencia, un proyecto bajo la direccin de la reconocida cientfica y pacifista, Ana Mara Cetto y con sede en el Instituto de Biologa, UNAM.
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