#protistas

yo sé que tú sabes que

lo nuestro terminó siendo

en este libro barato

Si quieres repasar la primera parte del artículo, puedes hacerlo aquí.

En un artículo muy reciente, de julio de 2016, un equipo multidisciplinar liderado por Arielle Woznica del Hodward Hughes (Instituto médico de la Universidad de Berjeley) han descubierto (1) que existen 2 tipos de moléculas, producidas ambas por bacterias, que provocan la multicelularidad simple en coanoflagelados, uno de los grupos propuestos como pariente más cercano a los metazoos y que podría ayudar a explicar el origen de la multicelularidad en este grupo (recordemos, es el único grupo donde no se conoce un antepasado multicelular simple). En la parte I de este ensayo ya comentamos las diferencias entre multicelularidad simple y compleja (2). De hecho, las células que se encargan de mantener el flujo de agua en los poríferos son llamadas coanocitos por su extremo parecido a los coanoflagelados, tanto morfológica, como estructural. La genética, además, apoya esta relación estrecha entre coanoflagelados y metazoos basales. Lo descubierto por estos autores es importante porque esta multicelularidad inducida por bacterias, no se produce por agregación celular (recordad el caso de Chlorella vulgaris del que hablamos en la parte I), sino que se trata de de la inducción de un verdadero programa de desarrollo multicelular: se producen divisiones sucesivas en un coanoflagelado, y todas las células hijas van quedado asociadas con la progenitora. En palabras de Woznica y sus colaboradores:

“El desarrollo en rosea no se produce a través de agregación celular si no que, al igual que en el desarrollo del zigoto animal, las rosetas se desarrollan a partir de una sola célula fundadora que experimenta ciclos seriados de división celular ordenada, con las células hermanas permaneciendo establemente adheridas”.

En este proceso es importante cómo se orientan las células tras la división, hacia un foco central, la propia producción de matriz intercelular y la actividad de una proteína de la familia de las lecitinas (llamada Sinroseta). Todo ello produce rosetas esféricas multicelulares de coanoflagelados (Fig. 1).

Figura 1. Etapas del desarrollo de rosetas multicelulares. Durante el desarrollo de la roseta, una sola célula de la fundación experimenta series de divisiones, resultando en una roseta estructuralmente integrada. Es importante destacar que el desarrollo en roseta no implica agregación de células, si no realmente un. Se muestran una sola célula (A), un par de células (B), una roseta de 4 células (C), una roseta de 8 células (D) y una roseta de 16 células (E).

Estos son los datos, pero permítaseme especular sobre la función evolutiva de estos lípidos. Sabemos que son moléculas ubicuas en el mundo bacteriano pero que, hasta el momento, solo se ha detectado el poder inductor de multicelularidad para estos coanoflagelados. Si consiguiéramos dilucidar a completo el mecanismo molecular subyacente a este fenómeno, podríamos indagar la presencia de estos génes en el resto de metazoos (mi sexto sentido biológico mi incita a pensar que existen) y, en su caso, podríamos elaborar experiencias de forma segura para dilucidar la capacidad inductora de multicelularidad, por ejemplo, en células toti o pluripotenciales animales. También podríamos investigar, gracias a las nuevas y extensas bases de datos genéticas víricas que se están creando, la presencia de los genes productores de lípidos y sintetizadores de la maquinaria proteica necesaria para la activación de la pluricelularidad, en los virus conocidos ¿Y si los virus estuvieran esparciendo la “semilla de la multicelularidad”? Recordemos que, en las algas marrones, la pluricelularidad y los tejidos complejos han evolucionado tan solo hace 50 millones de años.

La multicelularidad inducida por bacterias podría sumarse a la larga lista de procesos vitales en los animales que necesitan de bacterias para su embriogénesis. Por ejemplo, muchos invertebrados marinos necesitan de una simbiosis previa en la larva para poder fijarse al fondo y metamorfosear: el caso más estudiado es el del anélido poliqueto Hydroides elegans con bacterias del género Pseudoalteromonas, ambos habitantes de las fumarolas de los fondos oceánicos con actividad geotérmica cercana a la superficie, y ambos mutualistas obligatorios; separados no pueden vivir. Las bacterias deben “infectar” al poliqueto, a partir de los biofilms que se forman en las fumarolas, para que este metamorfosee en su forma adulta (3). También hay ejemplos de bacterias necesarias para la embriogénesis de un determinado órgano, como el órgano de luz del calamar Hawaiano Euprymna scolopes.

Como vemos la interacción entre dos sistemas complejos (una bacteria y un protista) produce otro sistema complejo con propiedades no deducibles de sus componentes iniciales, a saber, la multicelularidad. Las ciencias de la complejidad pueden ayudarnos a entender cómo se producen estas interacciones y detectar patrones y pautas en sucesos similares en la naturaleza. En palabras de Woznica y sus colegas:

Los simbiontes bacterianos influyen profundamente en la biología de sus huéspedes animales, pero las interacciones complejas entre los animales y sus bacterias residentes a menudo hacen que sea difícil caracterizar las moléculas y los mecanismos. Los sistemas modelo simples pueden revelar procesos fundamentales subyacentes a las interacciones entre los eucariotas y sus comunidades microbianas asociadas y proporcionar una visión de cómo las bacterias regulan la biología animal.

REFERENCIAS

Woznica, A., Cantley, A. M., Beemelmanns, C., Freinkman, E., Clardy, J., & King, N. (2016). Bacterial lipids activate, synergize, and inhibit a developmental switch in choanoflagellates. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(28), 7894-7899.

La Quimera de Gupta, “Evolución de la multicelularidad: profundizando sobre la complejidad”, 22 de abril del 2017.

Protistas - “Mantis Religiosa”

SXSW 2017 - OEB Score: 7; Popularity Index: 6

Pairs Well With…Los Mil Jinetes, The Arcade Fire, Ra Ra Riot

Protistas far-ranging sound deviates from Chilean traditions in areas dark and grimy, as well as light and airy. 2016 single “Mantis Religiosa" falls in the latter category, fattening their sound with synth melodies and reverberating guitar echoes. It’s one of the best in the eclectic band’s catalog and hopefully a sign of some new musical directions with their next steps.

2013 Review: Chilean indie rock band Protistas are a nice deviation from mainstream Latin rock, employing dark melodies and interesting rhythms, all from an intelligent, garage rock angle.

2011 Review: Protistas, from Santiago, Chile, have taken a different path.  They are a solid indie garage rock band (surprise!) with a strong pop mentality as well.  Hearing Spanish over their layered guitar sound is refreshing after the bands have bled together on this listening adventure.  Great potential, and breath of fresh air on the list so far.