Hace cerca de cuatro mil millones de años, las primeras formas de vida aparecieron en la Tierra, y estas fueron las primeras bacterias. estas bacterias evolucionaron con el tiempo y finalmente se ramificaron en las muchas formas de vida que se ven hoy en día. Las bacterias pertenecen al grupo de organismos llamados procariotas, entidades unicelulares que no contienen estructuras internas unidas por membranas. La otra clase de organismos son los eucariotas que tienen núcleos unidos a la membrana y otras estructuras. Las mitocondrias, que proporcionan energía para la célula, son una de estas estructuras unidas a la membrana llamadas orgánulos. Los cloroplastos son orgánulos en las células vegetales que pueden producir alimentos. estos dos orgánulos tienen mucho en común con las bacterias y pueden haber evolucionado directamente a partir de ellas.
genomas separados
Las bacterias llevan su ADN, la molécula que contiene genes, en componentes circulares llamados plásmidos. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen su propio ADN transportado en estructuras similares a los plásmidos. Además, el ADN de las mitocondrias y los cloroplastos, como el de las bacterias, no se adhiere a estructuras protectoras llamadas histonas que se unen al ADN. estos orgánulos crean su propio ADN y sintetizan sus propias proteínas independientemente del resto de la célula.
síntesis de proteínas
Las bacterias producen proteínas en estructuras llamadas ribosomas. el proceso de elaboración de proteínas comienza con el mismo aminoácido, una de las 20 subunidades que componen las proteínas. este aminoácido de partida es la n-formilmetionina en bacterias, así como en las mitocondrias y los cloroplastos. La n-formilmetionina es una forma diferente del aminoácido metionina; Las proteínas producidas en el resto de los ribosomas de la célula tienen una señal de inicio diferente: la metionina simple. Además, los ribosomas del cloroplasto son muy similares a los ribosomas bacterianos y difieren de los ribosomas de las células.
replicación
Las mitocondrias y los cloroplastos se hacen más de sí mismos de la misma manera en que se reproducen las bacterias . Si las mitocondrias y los cloroplastos se eliminan de una célula, la célula no puede producir más de estos orgánulos para reemplazar los que se eliminaron. La única forma en que estos orgánulos pueden replicarse es a través del mismo método utilizado por las bacterias: la fisión binaria. Al igual que las bacterias, las mitocondrias y los cloroplastos crecen en tamaño, duplican su ADN y otras estructuras, y luego se dividen en dos orgánulos idénticos.
sensibilidad a los antibióticos
La función mitocondrial y el cloroplasto parecen estar comprometidas por la acción de los mismos antibióticos que causan problemas a las bacterias. Los antibióticos como la estreptomicina, el cloranfenicol y la neomicina matan las bacterias, pero también causan daños a las mitocondrias y los cloroplastos. por ejemplo, el cloranfenicol actúa sobre los ribosomas, las estructuras en las células que son los sitios de producción de proteínas. el antibiótico actúa específicamente sobre los ribosomas bacterianos; desafortunadamente, también afecta a los ribosomas en las mitocondrias, concluye un estudio realizado en 2012 por el dr. alison e. Barnhill y sus colegas en el colegio universitario estatal de medicina veterinaria de Iowa y publicaron en la revista "Agentes antimicrobianos y quimioterapia".
La teoría endosimbiótica
debido a las sorprendentes similitudes entre los cloroplastos, las mitocondrias y las bacterias, los científicos comenzaron a analizar su relación entre sí. La bióloga Lynn Margulis desarrolló la teoría endosimbiótica en 1967, explicando el origen de las mitocondrias y los cloroplastos en las células eucarióticas. Dr. Margulis teorizó que tanto las mitocondrias como los cloroplastos se originaron en el mundo procariótico. Las mitocondrias y los cloroplastos eran en realidad procariotas, bacterias simples que formaban una relación con las células huésped. estas células hospedadoras eran procariotas que no podían vivir en ambientes ricos en oxígeno y envolvían estos precursores mitocondriales. estos organismos hospedantes proporcionaron alimento a sus habitantes a cambio de poder sobrevivir en un ambiente venenoso que contiene oxígeno. Los cloroplastos de las células vegetales pueden provenir de organismos similares a las cianobacterias. el precursor del cloroplasto llegó a vivir simbióticamente con las células vegetales porque estas bacterias les proporcionarían a sus huéspedes alimentos en forma de glucosa, mientras que las células huésped ofrecerían un lugar seguro para vivir.