¿Cómo es que las plantas de poder de la célula permanecían en su propio
genoma?
En el presente ensayo hablaremos acerca de
la increíble mitocondria, más específicamente de la transformación de su genoma
a través del tiempo
Nos resulta curioso que más de un billón de
años antes de que un organismo unicelular independiente fuera tragado por
células de mayor tamaño estuviera la mitocondria, este organelo que es la
pequeña casa de energía de la célula permaneciera en pequeños genomas de si
misma.
A través de los años el genoma de la
mitocondria se ha encogido, ya que muchas células migran al gen nuclear. En humanos
por ejemplo el genoma de la mitocondria contiene 37 genes solamente, mientras
que el genoma nuclear contiene 20000 o más genes.
Pero eso crea un mayor acertijo pues la
retención de genes de la mitocondria es importante en el aspecto de mutaciones,
ya que la mutación de alguno de esos genes puede causar extrañas enfermedades
que afectan gradualmente el cerebro, el corazón y el hígado de los pacientes.
Los biólogos Ian Johntson y Ben Williams le
dieron un nuevo enfoque a este problema, ellos analizaron matemáticamente más
de 2000 diferentes genomas de mitocondria, examinaron las diferentes
combinaciones de los genes de mitocondria presentes en cada especie y crearon
un algoritmo que calculara todas las probabilidades de genes y combinaciones de
genes que se habían perdido en puntos específicos a lo largo de la ruta
evolucionaria del genoma
Este estudio reveló ciertas características
comunes en los genes de la mitocondria que se habían sido conservados. La
mitocondria crea energía a través de series de reacciones químicas al pasar
electrones a través de la membrana. Se especuló que ya que la mitocondria hacia
su propio complejo proteico le proporcionaba a la célula una forma de controlar
individualmente la mitocondria lo que significa que la célula puede regular su
producción de energía de una manera más rápida.
En el caso de las proteínas mitocondriales
que son hidrofóbicas es más probable que hayan sido fabricadas ahí más que en
cualquier otro lugar de la célula.
Si los biólogos Johntson y Williams están
en lo correcto todo esto indica que los
genes mitocondriales no son solo rarezas evolucionarias, más bien podríamos
llamarlas sobrevivientes a el descargue genético que han dejado las
mitocondrias a través del tiempo
Valeria Souza: Bien!
Valeria Souza: Bien!
SABINA SÁNCHEZ OLIVERA
ReplyDeleteUn acontecimiento importante para la evolución de las células eucariontes fue cuando éstas trabajaron en conjunto con células procariontes más pequeñas que "capturaron" para poder tener un fuente de energía diferente y más eficiente. Esta endosimbiosis resultó tan bien para ambos organismos, (ya que la célula eucarionte brindaba los nutrientes y la bacteria los aprovechaban y metabolizaban mejor que la célula eucarionte por sí sola) que con el tiempo se hicieron dependientes uno del otro y esto se convirtió en un cambio permanente, el cuál sería posteriormente heredado a su descendencia.
Gracias a que sabemos que tienen diferente origen y que en un inicio eran dos organismos diferentes, es como podemos explicar que ambas tengan diferente DNA, sin embargo, con el paso del tiempo algunos genes de la mitocondria ahora se encuentran en el núcleo de la célula y son muy pocos los genes que aún permanecen en el DNA de la propia mitocondria.
El artículo plantea algunas posibles respuestas a esta situación, una de ellas es que la mitocondria aún posee los genes que codifican para proteínas hidrofóbicas, eliminando así los posibles problemas de transporte que esto podría provocar. Otra posible respuesta es que los genes que persisten en el genoma de la mitocondria son aquellos que codifican para proteínas esenciales de los complejos que se encuentran en la membrana de la mitocondria, al permitir que la mitocondria aún tenga algunos genes les proporciona algo de individualidad y a su vez, le permite al núcleo controlarlas también individualmente, dándole el poder de regular la producción de energía, reparar o hacer algún cambio en una sola mitocondria, en lugar de tener que hacer cambios generales que apliquen a todas sus mitocondrias; ya que una respuesta a nivel celular podría propiciar algún tipo de desbalance . Por otra parte los genes que no permanecen en la mitocondria y se han trasladado al núcleo son aquellos responsables de codificar para proteínas que se usan en los alrededores . Aunque también puede que la respuesta sea que la composición misma de los genes haya influido en su permanencia dentro de la mitocondria o su traslado al núcleo , ya que aquellos cuya secuencia de nucleótidos los hace más adecuados químicamente para resistir las condiciones dentro de la mitocondria, son los que tienen más probabilidad de haber permanecido ahí .
Por mi parte, he aprendido que la naturales es de cierta manera "muy sabia" y siempre actúa en la manera más eficiente y sencilla por lo que creo que probablemente la respuesta esté en la primera y segunda opción mencionadas .
Bien
DeleteFRANCO FLORES EMMANUEL
ReplyDeleteCientíficos han investigado la genética de estos orgánulos y lo que descubrieron nos acerca más a una explicación de sus orígenes, hace millones de años.
Está investigación es muy importante, en primer lugar porque nos da una visión diferente de la forma en que se crearon las células, y después nos brinda información sobre la genética de estos orgánulos.
Un estudio revelo que los genes de las mitocondrias evolucionaron a partir de microbios que se adaptaron a la vida dentro de la célula huésped.
A pesar de haber pasado millones de años desde que un organismo unicelular fuera tragado por otra célula de mayor tamaño para formar mitocondrias, estos orgánulos han sido capaces de mantener unos cuantos genes propios en su interior, aunque la mayoría ha migrado al núcleo de la célula.
Los biólogos Iain Johnston y Ben Williams, apoyándose en un enfoque nuevo, modelaron el problema matemáticamente, analizaron más de 2000 diferentes genomas mitocondriales de los animales, plantas, hongos y protistas (como amebas). Examinaron las diferentes combinaciones de genes mitocondriales presentes en cada especie, crearon un algoritmo que calcula cuáles podrían ser esos diferentes genes o combinaciones de genes que se perdieron en determinados puntos de la evolución de cada uno de los genomas a lo largo de su camino evolutivo.
Al utilizar modelos que no son comunes en este tipo de estudios se abren nuevas posibilidades y perspectivas de resultados.
Los resultados lanzados por este modelo sugieren distintos factores o características comunes de los genes que están dentro de la mitocondria por los que no llegaron a migrar, por ejemplo:
La producción de energía que se lleva a cabo dentro de la célula es posible gracias al transporte de electrones por la membrana de la mitocondria y esto es posible gracias a proteínas que se encuentran en la membrana mitocondrial.
Descubrieron que los genes que codificaban (su estructura se parecía a) para una proteína no serían transportados al núcleo de la célula ya que eran tomados como necesarios para la producción de energía. Esto le daría a la célula una gran capacidad de control sobre sus orgánulos y en particular de las mitocondrias, ya que una mitocondria con comportamiento atípico podría ser aislada del resto de la célula, dando equilibrio a la célula.
Otro factor por lo que algunos genes no fueran transportados seria por ejemplo, proteínas que fueran hidrofóbicas, también la composición química podría haber influido a que se quedaran dentro de la mitocondria
Por otro lado los genes que se encargaban de funciones periféricas, fueron más propensos a ser transferidos.
Lo que le es útil a la mitocondria para tener una cierta independencia de la actividad de la célula que está regida por el núcleo, aunque el núcleo ayude a algunas funciones mitocondriales.
El tener independencia le da la facilidad de responder a ciertas situaciones sin tener que esperar a que le sea permitido, por ejemplo, si ves una caja que se va a caer de una repisa, no hay que preguntar si la acomodas para evitar que se caiga, simplemente la acomodas.
Los genes de la mitocondria, en cierto modo, es una sobreviviente al reducir su genoma para adaptarse al interior de la célula y poder tener mayor posibilidad de replicación.
Esto es interesante, mayormente el hecho de que la mitocondria es medianamente independiente gracias a que conserva parte de sus genes. Si, por ejemplo, se le hubieran quitado todos los genes, posiblemente las proteínas de la membrana mitocondrial, que le sirven para producir energía hubieran tenido que migrar a la membrana celular y la mitocondria hubiera perdido su membrana para poder realizar sus funciones, en cambio si hubiera conservado todos sus genes, podría ser que el huésped hubiera tenido que encontrar otra forma de recibir energía.
Este equilibrio de dependencia-independencia, ha hecho posible un trabajo en equipo entre mitocondria y célula, y nos ha dado información genética importante sobre los orígenes de los orgánulos celulares.
Bien!
DeleteSANCHEZ FUENTES ROCIO SARAHI
ReplyDeleteCon los estudios actuales que la ciencia ha hecho en los genes se pudo saber que las mitocondrias fueron aquellas que lo absorbieron en un principio y por medio de migraciones entre puertos de contacto se fueron al núcleo y a los demás aparatos celulares que constituyen a las eucariotas, pero no todos estos procesos se realizan de una manera perfecta y ordena; de vez en cuando pueden ocurrir almacenamientos superiores a los normales o liberaciones de genes al exterior sin ninguna medida establecida lo que ocasiona las enfermedades discapacitantes que destruyen los órganos vitales.
Los biólogos mencionados en el articulo han propuesto su propia descripción del problema o de las características que tiene el gen con la mitocondria, por ejemplo se maneja un cálculo matemático con el cual basarse para la distribución de genes y su alteración, diciendo que hay una probabilidad en cada caso; pero por otro lado hay quienes se inclinan a la investigación más bioquímica donde plantean que las proteínas de la mitocondria producen demasiada energía y liberan los genes sin medida.
Con base en las teorías se van sumando mas, pero ahora tomando en cuenta cada mitocondria en individual lo que ocasiona que hayan cambios en cada célula, no solo en cada ser vivo si no en su interior, lo que parece hacer al gen de la mitocondria un problema más complejo y en lugar de esclarecerse una problemática se están incluyendo nuevas variables. Aunque todas las teorías deben ser tomadas en cuenta pasaran varios años antes de que se descubra la verdadera causa de este fenómeno.
De acuerdo con lo mencionado anterior mente, en mi opinión si se deben observar todos los fenómenos para poder entenderlos y analizarlos a fondo, así no habría un margen de error muy grande al momento de aplicarse una solución, o en su defecto descubrir que no tiene una solución verdadera y entonces las respuestas se darían de forma externa y no celularmente, con tratamientos físicos. Pero aun así sigue la duda con este caso, nuestras tecnologías no han avanzado de tal manera q podamos describir esto a ciencia cierta.
bien!
DeleteAnya Miranda Reyes Torres
ReplyDeleteA lo largo de los años el genoma mitocondrial ha disminuido su cantidad ya que muchos genes migran al núcleo celular y todo lo que se ha almacenado en el núcleo ayuda a la función de las mitocondrias. Los humanos tienen 37 genes en su genoma mitocondrial y se considera que las mutaciones en algunos de esos genes pueden causar enfermedades raras y catastróficas que pueden destruir gradualmente cerebros, hígados, corazones y otros órganos principales.
Johnston y Williams tomaron otro enfoque para poder resolver el problema; hicieron un modelo matemático, donde analizaron más de 20,000 genomas mitocondriales diferentes de animales, plantas, fungi y protistas-como las amebas-Y examinaron las diferentes combinaciones de genes mitocondriales presentes en las especies que capturaron.
Entonces crearon un algoritmo que calcula las probabilidades de diferentes genes y combinaciones de genes.
Las mitocondrias producen energía a través de una serie de reacciones químicas que pasan a los electrones a lo largo de una membrana; la clave de este proceso es una serie de complejos de proteínas que están en la membrana interna de cada mitocondria.
Encontraron un gen que pudo haber sobrevivido en las mitocondrias que codifica para una proteína que es central en uno de estos complejos.
Johnston dice que cada mitocondria tiene sus propios complejos de proteínas-"da a la célula una manera de controlar individualmente las mitocondrias".
Y eso significa que la célula puede ser más rápida para regular la producción de energía en cada momento en lugar de tener que hacer cambios radicales en todas sus mitocondrias.
"Creo que eso es un mecanismo de retroalimentación muy fundamental " , dijo Allen. En su propia investigación se encontró evidencia que sugiere que la producción de ciertas proteínas mitocondriales ayudan a la célula a regular con mayor precisión las mitocondrias individuales.
Las proteínas de las mitocondrias que son hidrofóbicas son más probables de ser hechas ahí en la célula en los que podrían quedar atrapados durante el tránsito a través de las membranas de las células. Los genes con una secuencia de nucleótidos que los hace más adecuados químicamente para resistir las duras condiciones en el interior de la mitocondria en lugar de descomponerse tendrá más probabilidades de haber persistido. Esto sugiere que en los genes mitocondriales hay rarezas evolutivas.
Se supone que tenemos 37 genes y además de las proteínas que la mitocondria sintetiza ella sola, necesita otras ya sintetizadas en el núcleo. Pero también los lípidos que forman las membranas internas y externas son importantes.
Y como todo, pueden tener mutaciones que ocasionan enfermedades y hasta donde yo sé, se conocen cuatro, o esas son las más importantes-MELAS, MERRF, NARP y LHON- cada una con varias enfermedades. Y por lo que entendí del artículo, su modelo matemático podría ayudar a prevenir ciertas mutaciones o por lo menos poder predecirlas, porque esa es una de las funciones de los modelos matemáticos. Este artículo me costó leerlo y comprenderlo más que los otros dos, aunque de hecho es el más corto. Pero también con este artículo podemos conocer otra versión sobre la forma en que se creó la vida.
muy bien
DeleteMARÍA JOSÉ BELMONT GARCÍA
ReplyDeleteLa evolución está presente en cada aspecto de la vida, desde el organismo entero hasta los organelos de la célula y esto es algo que se puede notar en el artículo hablando específicamente de la mitocondria, organelo que en un principio se cree que era un solo organismo que después fue “tragado” por un organismo mucho mas grande.
Comenzando por esa idea, me parece fascinante como ahora un organelo esencial de la célula pudo haber sido una sola unidad de vida, que con el paso del tiempo haya llegado a ser la base del funcionamiento celular debido a su importante aportación, la producción de energía a través de una serie de reacciones químicas, específicamente en las membranas de estas.
Ahora hablando del tema central de este artículo, las mitocondrias contienen un genoma de 37 genes, que se ha reducido con el paso del tiempo, a pesar de que en ocasiones mutaciones en estos genes puede causar graves enfermedades, la cuestión es a que no era conocida la razón de la desaparición de ciertos genes, aspecto que llevo a los científicos Iain Johnston y Ben Wiliams a diseñar un modelo matemático de este problemas de diferentes tipos de organismos. También crearon un algoritmo que calculaba las probabilidades de que ciertos genes desaparecieran a lo largo de la evolución de las mitocondrias.
Se pudo llegar a la conclusión de que los genes que eran más viables a permanecer eran los que codificaban para proteínas que eran parte de los complejos de las membranas de las mitocondrias. Esto permite que las mitocondrias tengan un control sobre sí mismas, aspecto que si evaluamos es mucho mejor para la célula ya que permite que actué de una manera rápida y eficiente. Este mecanismo que ha logrado la célula es un claro ejemplo de evolución, adaptación y sobre todo independencia que permite que la diferentes formas de vida sigan mejorando para poder sobrevivir a las diferentes circunstancias que se presenten. Las mitocondrias a pesar de ser organelos que no se consideran organismos independientes han demostrado que esta evolución se lleva a cabo en cada parte de los organismos.
bien!!
DeleteMARÍA JOSÉ BELMONT GARCÍA
ReplyDeleteLa evolución está presente en cada aspecto de la vida, desde el organismo entero hasta los organelos de la célula y esto es algo que se puede notar en el artículo hablando específicamente de la mitocondria, organelo que en un principio se cree que era un solo organismo que después fue “tragado” por un organismo mucho mas grande.
Comenzando por esa idea, me parece fascinante como ahora un organelo esencial de la célula pudo haber sido una sola unidad de vida, que con el paso del tiempo haya llegado a ser la base del funcionamiento celular debido a su importante aportación, la producción de energía a través de una serie de reacciones químicas, específicamente en las membranas de estas.
Ahora hablando del tema central de este artículo, las mitocondrias contienen un genoma de 37 genes, que se ha reducido con el paso del tiempo, a pesar de que en ocasiones mutaciones en estos genes puede causar graves enfermedades, la cuestión es a que no era conocida la razón de la desaparición de ciertos genes, aspecto que llevo a los científicos Iain Johnston y Ben Wiliams a diseñar un modelo matemático de este problemas de diferentes tipos de organismos. También crearon un algoritmo que calculaba las probabilidades de que ciertos genes desaparecieran a lo largo de la evolución de las mitocondrias.
Se pudo llegar a la conclusión de que los genes que eran más viables a permanecer eran los que codificaban para proteínas que eran parte de los complejos de las membranas de las mitocondrias. Esto permite que las mitocondrias tengan un control sobre sí mismas, aspecto que si evaluamos es mucho mejor para la célula ya que permite que actué de una manera rápida y eficiente. Este mecanismo que ha logrado la célula es un claro ejemplo de evolución, adaptación y sobre todo independencia que permite que la diferentes formas de vida sigan mejorando para poder sobrevivir a las diferentes circunstancias que se presenten. Las mitocondrias a pesar de ser organelos que no se consideran organismos independientes han demostrado que esta evolución se lleva a cabo en cada parte de los organismos.
bien!!
DeleteCruz Vargas Erick Leonardo.
ReplyDeleteA lo largo de los años se ha descubierto que la mayoría del material genético se encuentra en el núcleo, incluso los genes de la mitocondria misma, sin embargo la mitocondria contiene las potencias de la célula (aunque en humanos sólo contenga 37 genes con todo y que puede presentarse con problemas de de enfermedades como en mutaciones o en otras más citadas en el artículo) algunos biólogos modelaron el problema de manera matemática analizando diferentes genomas mitocondriales de distintas especies y crearon algoritmos para calcular distintas combinaciones de genes. Las series complejas de proteínas son generadas a partir de reacciones químicas generadas por la mitocondria.
De este modo los biólogos pudieron llegar a especular que la mitocondria por sí sola puede generar sus propios complejos proteínicos, me parece fascinante cómo la célula le da una forma de controlar individualmente a las mitocondrias, haciéndola más rápida y eficiente para regular la producción de energía, lo que la da más libertad y la hace un tanto más independiente.
La mitocondria, por ende, se ha vuelto más "inteligente" por llamarlo de una manera, pues es capaz de solucionar sus problemas produciendo proteínas justo en donde las llegase a necesitar, adaptando también a los nucleotidos que los hacen más capaces de sobrevivir a interior de la mitocondria.
Por eso, respondiendo a la pregunta de ¿Por qué las células de las plantas de energía se aferran a sus propios genomas? es porque han adoptado por ser más independientes, haciendo a su vez a la célula más eficaz y rápida que, aunque no se le da tanta importancia como al núcleo, debemos tener en cuneta lo que la mitocondria significa para la célula y su vital función que se ha dado a través de la evolución y el paso de los años.
bien!
DeleteSÁNCHEZ HERRERA VICTORIA ABIGAIL
ReplyDeleteWhy do cells’ power plants hang on to their own genomes?
Laurel Hamers
Las matemáticas en la genómica
Desde que las mitocondrias pasaron de ser organismos independientes, a ser seres endosimbióticos, a ser los organelos celulares que conocemos hoy en día; sus genomas se han modificado, han perdido genes que migran al núcleo celular, sin embargo aún conservan algunos.
Ahora, gracias a Iain Johnston y Ben Williams podemos empezar a comprender la finalidad de esta retención de información genética; ya que, al aplicar un modelo matemático al genoma de mitocondrias de animales, plantas, hongos y protistas encontraron que los genes de todas tenían características en común, probando que esta información tiene un propósito y no sólo se decide si se retiene al azar.
Se encontró que los genes más probables de retenerse eran aquellos que regulaban la producción de los complejos proteínicos de la cadena transportadora de electrones, lo cual permite a la célula controlar a las mitocondrias de forma individual y facilitaría la corrección de errores en la producción de estas proteínas. También tienen prioridad los genes que producen proteínas cuyo transporte sea complicado, así como aquellos genes químicamente mejor adaptados para preservarse dentro de las mitocondrias.
Este estudio demuestra la importancia de estudiar fenómenos biológicos desde el punto de vista de otras disciplinas, creando herramientas innovadoras que nos llevan a descubrimientos nuevos.
Hamers, L. (2016) Why do cells’ power plants hang on to their own genomes? Science: 351, 6272 pp.903
bien!
DeleteMiranda Estrada Areli Yazmin
ReplyDeleteEn el presente artículo se inicia hablando sobre como hace billones de años un organismo unicelular fue capturado por otro más grande para dar origen a la mitocondria. Estos organismos hoy día aún conservan genomas propios y en este artículo, con ayuda de la investigación de algunos biólogos nos dan una idea más amplia del “porque” de tal enigma. Con las últimas investigaciones se ha descubierto que algunos de los genes originales migraron al núcleo celular mientras que otros cuantos se perdieron a través del tiempo. En los humanos el genoma de la mitocondria contiene solo 37 genes comparado con el núcleo que puede tener más de 2000, a continuación se hace referencia de que los genes a veces pueden mutar causando padecimientos que podrían destruir órganos vitales de los pacientes que lo sufran.
Un par de biólogos llamados Iain Johnston y Ben Williams se dieron la ardua tarea de investigar 2000 mitocondrias de diferentes especies y reinos. Con sus resultados fueron armando un complejo modelo matemático donde comparaban y buscaban los genes que se habían ido perdiendo y en que parte de la evolución fue donde estos se perdieron. El que haya ocupado un modelo que no era realmente común en su área abrió un nuevo camino de posibilidades en su investigación que ayudo a dar un gran avance en cuanto al trabajo de descubrir la evolución de la mitocondria.
La mitocondria cumple con importante proceso que sería el de la creación de energía, dicho proceso se lleva a cabo por una serie de reacciones químicas y la parte importante de este son los complejos de proteínas que se encuentran en la membrana interna. Durante la investigación encontraron un gen que pudo haberse mantenido en la mitocondria cuyos códigos para la proteína son centrales para este proceso. Aquí es donde se plantea una nueva teoría en la cual se especula que la gran producción de energía de la mitocondria provocaba la liberación de los genes.
En general se han dado varias teorías y sin embargo ninguna ha llegado a dar una conclusión sobre lo que sucede con los genes de la mitocondria que a estas alturas se volvió algo más complejo de lo que se hubiese estimado. Un simple par de células han provocado que más de un par de biólogos se dediquen a la ardua investigación de saber cuáles y donde se han perdido ciertos genes que aparecen en mitocondrias de otras especies que si las tienen, dado que el origen de la mitocondria proviene de la unión de dos células, teóricamente, se deberían tener los mismos genes en todos los individuos mas no ha sido así ya sea por las distintas mutaciones o la unión de más células que hayan sufrido algún tipo de cambio. Al final puede que realmente nunca tengamos una respuesta concreta pues el campo de investigación es muy amplia y casi se debería revisar la mitocondria de cada ser vivo en el planeta y esa tarea es casi imposible. Tal vez en algún futuro con más tecnología se logre un avance más grande pero sin llegar a una conclusión como tal pues puede que haya genes que se hayan perdido por completo y, puede que estos sean un bache para el avance en la investigación.
bien!
DeleteOmar Josue Obregón Portugal
ReplyDeleteLaura Hamers, periodista y científica, nos habla de porque el genoma de la mitocondria no cambia, y se mantiene casi igual desde hace miles de años.
“Es un curioso gesto de independencia”- así lo menciona ella.
Más de mil millones de años después de que los primeros organismos unicelulares independientes fueran tragados por células más grandes para formar la mitocondria, este organelo (la mitocondria) sigue aferrándose a genomas propios de este.
Un factor muy importante que menciona es, que la mayoría de los genes de la mitocondria han migrado al núcleo de la célula, y este ahora contiene la mayor cantidad de material genético de la célula, incluso los genes que ayudan a la función mitocondrial.
Laura Hamers nos menciona, que para encontrar la respuesta a tal enigmático misterio, los biólogos Lain Jhonston de la universidad de Birmingham en Reino Unido, y Ben Williams del instituto de investigación biomédica Whitehead, moldearon el problema matemáticamente, analizando más de 2000 genomas mitocondriales de diferentes animales, plantas, hongos, y protistas. Creando así, un algoritmo que calcula las probabilidades de que diferentes genes y sus combinaciones se hayan perdido en determinados puntos a lo largo del camino evolutivo de cada genoma. Arrojando como resultado, que los genes que permanecen en la mitocondria tienen características muy similares.
Las mitocondrias generan energía a través de reacciones químicas que pasan electrones a lo largo de la membrana. La clave de este proceso son largos complejos proteicos incrustados en la membrana de cada mitocondrion. Entonces el equipo descubrió que un gen tiene mayor tendencia a permanecer en la mitocondria, si codifica para formar estos complejos proteicos. Mientras que los genes con tendencia a generar energía de manera más periférica, es decir, que no tiene relación con estas proteínas, tienden a ser “subcontratados” por el núcleo.
Jhonston especula que si las mitocondrias crean sus propios complejos proteicos, se da a la célula una forma de “control mitocondrial individual.” Ese control local significa que la célula puede regular la producción de energía más rápida y eficientemente momento a momento por cada mitocondria, en lugar de tener que hacer cambios radicales en sus cientos o miles de mitocondrias.
También un tercer científico de Londres llamado Jhon Allen, encontró evidencia de que la producción adecuada de ciertas proteínas mitocondriales justo donde se necesitan, ayuda a la célula a regular las mitocondrias de forma individual con mayor precisión.
El modelo de Jhonston y Williams también arroja otros datos sobre que genes tienen mayor tendencia a quedarse en la mitocondria; por ejemplo, las proteínas que son hidrofóbicas tienen mayor probabilidad de haberse creado en la mitocondria que en cualquier otro lugar de la célula, ya que se hubieran quedado atrapadas al pasar por la membrana celular.
La composición química de los propios genes también puede influir en la probabilidad que tienen para quedarse dentro de la mitocondria. Los genes cuya secuencia de nucleótidos los hace más resistentes a las duras condiciones de la mitocondria tienen una mayor tendencia a persistir, en lugar de aquellos que se descomponen.
Así que se podría decir que los genes mitocondriales son singularidades evolutivas muy interesantes, los cuales tienen una razón de ser más compleja de lo que esperábamos.
bien!
DeleteMÉRIDA ESCUDERO KARALA DANIELA
ReplyDelete“EVOLUTION
Why do cells’ power plants hang on to their own genomes?
Study finds common features in the genes retained since mitochondria evolved from symbiotic microbes.”
By Laurel Hamers
Después de que los organismos unicelulares fueran tragados por células más grandes se formaron las mitocondrias que son considerados como los motores de la célula. Un nuevo estudio sugiere que los genes migran al núcleo de la célula lo que ha provocado la reducción del genoma mitocondrial hasta tal punto que éstas se han quedado sin ningún gen en absoluto.
Iain Johnston, biólogo y Ben Williams, también biólogo, modelaron muchas mitocondrias de animales, plantas, hongos, protistas y otros organismos. Tras examinar las diferencias y las posibles combinaciones diseñaron un algoritmo para calcular las probabilidades de las combinaciones de genes que se perdieron en distintas etapas del crecimiento de cada genoma.
Las mitocondrias transfieren energía a lo largo de una membrana gracias a una serie de reacciones químicas. Johnston especula que existen mitocondrias individuales que hacen sus propios complejos de proteínas lo que da a la célula un poder de controlar individualmente la mitocondria lo que provoca una forma más rápida de control para la producción de energía.
Con todo esto pienso que la naturaleza siempre va a seguir su ritmo y nada la va a poder parar, es maravilloso todos los procesos que hacen los organismos sin que nos demos cuenta a menos de que nos pongamos a observar detalladamente algún fenómeno. Me motiva que existan tantas cosas que desconozco pues enciende más mi interés por seguir aprendiendo, me da más inspiración y me asegura que voy por el camino correcto pues me fascina aprender y descubrir cosas nuevas.
bien!
DeleteKaren Lizbeth Claro Mendoza
ReplyDeleteLas mitocondrias muestran muchas similitudes con los organismos procariotas de vida libre: por ejemplo, se parecen a menudo a las bacterias en cuanto a tamaño, y forma, contienen su propia información genética, fabrican proteínas y se reproducen dividiéndose en dos. Las mitocondrias son responsables de la respiración, procesos que no se lleva a cabo en ninguna otra parte de la célula eucariota (1) La mitocondria es fascinante ¿no?
Iain Johnston y Ben Williams, intentando responder a ¿por qué las mitocondrias tienen sus propios genes?, crearon un algoritmo que analizando el genoma mitocondrial de más de 2000 especies, la mayoría de naturaleza ameboidea. Dicho algoritmo es capaz de calcular las probabilidades de que diferentes genes y combinaciones de ellos hayan desaparecido en puntos específicos de su historia evolutiva. Estos estudios revelan algunos materiales comunes entre los genomas de los organismos estudiados, que la mitocondria ha retenido.
Los complejos proteínicos que utiliza la mitocondria para la respiración, son codificados por los genes que ha retenido la mitocondria a través del tiempo. Una de las posibles explicaciones que menciona el artículo sobre la persistencia de estos genes, es que la proteína al producir sus propias proteínas tiene un control local que la permite ser más eficiente para producir energía.
Podríamos hacer una analogía a una sociedad donde el núcleo es el que controla la mayor parte de las funciones celulares pero las mitocondrias donde el complejo proceso de producción de las monedas energéticas, tiene cierta autonomía la cual le permite ser más productiva.
También la forma en la que los genes de la mitocondria están constituidos químicamente puede ser una posible explicación a que estos no migren al núcleo.
Esto me muestra una nueva forma de ver a la mitocondria, la cual “inteligentemente” ha sabido mantener sus genes y obtener un rol esencial en el metabolismo celular. Así como me ha permitido relacionar el contenido del artículo con las teorías sobre el origen simbiótico de las mitocondrias.
Es importante remarcar el papel que juega el algoritmo matemático en este estudio, lo cual refleja la importancia y ventajas que hay al colaborar con otras disciplinas científicas.
Referencias y fuentes de consulta:
(1) Alberts B, et al. ( 2002) Biología molecular de la célula. España: Ediciones Omega
Harmers L. (2016) Why do cells’ power plants hang on to their own genomes? Science (351) pp 903
bien!
DeleteKaren Lizbeth Claro Mendoza
ReplyDeleteLas mitocondrias muestran muchas similitudes con los organismos procariotas de vida libre: por ejemplo, se parecen a menudo a las bacterias en cuanto a tamaño, y forma, contienen su propia información genética, fabrican proteínas y se reproducen dividiéndose en dos. Las mitocondrias son responsables de la respiración, procesos que no se lleva a cabo en ninguna otra parte de la célula eucariota (1) La mitocondria es fascinante ¿no?
Iain Johnston y Ben Williams, intentando responder a ¿por qué las mitocondrias tienen sus propios genes?, crearon un algoritmo que analizando el genoma mitocondrial de más de 2000 especies, la mayoría de naturaleza ameboidea. Dicho algoritmo es capaz de calcular las probabilidades de que diferentes genes y combinaciones de ellos hayan desaparecido en puntos específicos de su historia evolutiva. Estos estudios revelan algunos materiales comunes entre los genomas de los organismos estudiados, que la mitocondria ha retenido.
Los complejos proteínicos que utiliza la mitocondria para la respiración, son codificados por los genes que ha retenido la mitocondria a través del tiempo. Una de las posibles explicaciones que menciona el artículo sobre la persistencia de estos genes, es que la proteína al producir sus propias proteínas tiene un control local que la permite ser más eficiente para producir energía.
Podríamos hacer una analogía a una sociedad donde el núcleo es el que controla la mayor parte de las funciones celulares pero las mitocondrias donde el complejo proceso de producción de las monedas energéticas, tiene cierta autonomía la cual le permite ser más productiva.
También la forma en la que los genes de la mitocondria están constituidos químicamente puede ser una posible explicación a que estos no migren al núcleo.
Esto me muestra una nueva forma de ver a la mitocondria, la cual “inteligentemente” ha sabido mantener sus genes y obtener un rol esencial en el metabolismo celular. Así como me ha permitido relacionar el contenido del artículo con las teorías sobre el origen simbiótico de las mitocondrias.
Es importante remarcar el papel que juega el algoritmo matemático en este estudio, lo cual refleja la importancia y ventajas que hay al colaborar con otras disciplinas científicas.
Referencias y fuentes de consulta:
(1) Alberts B, et al. ( 2002) Biología molecular de la célula. España: Ediciones Omega
Harmers L. (2016) Why do cells’ power plants hang on to their own genomes? Science (351) pp 903
bien!!
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ReplyDeleteCamila Monroy Guzmán
ReplyDeleteWhy do cells’ power plants hang on to their own genomes?
Study finds common features in the genes retained since mitochondria evolved from symbiotic microbes.
El hablar de la mitocondria es un asunto muy interesante ya que, en el artículo, retoman desde que se tenían seres unicelulares y cuál es y cuál ha sido la función de la mitocondria, relacionándolo con los genes y cómo se han distribuido dentro de la célula conforme ha ido evolucionando, la llaman powerhouses of the cell, habla también de su evolución a partir de microbios. También maneja la relación con el núcleo tanto de la mitocondria como del material genético y menciona un importa algoritmo calculado por Iain Johnston y Ben Williams.
La evolución de la mitocondria ha sido una clave para que la célula pasara de ser Procarionte a eucarionte, consecuentemente hubo cambios en la célula que determinaron las funciones que ahora tiene la mitocondria, comenzado por la repartición del material genético, que antes se encontraba en constante migración entre el núcleo y la mitocondria, en cambio, ahora la información genética prácticamente se encuentra dentro del núcleo, lo que favoreció a la mitocondria para hacer energía a través de reacciones químicas las cuales pasan los electrones por la membrana, la clave de este proceso son las series complejas de proteínas.
Tener una mitocondria individual es mejor para hacer sus propias proteínas que son hidrofóbicas y pueden regular su energía más eficazmente.
Las investigaciones que Johnston y Williams realizaron son realmente importantes ya que nos explican algunas comunes características de los genes que la mitocondria ha detenido. Encontraron evidencia del papel de la proteína con respecto a la autoregularización. El algoritmo matemático que estructuraron a partir de analizar al menos 2000 mitocondria a con diferentes orígenes que dieron pauta para examinar las combinaciones y crear el algoritmo de probabilidad de que Diferente genes se hubieran perdido.
Fue el artículo que más me gustó porque maneja un tema muy interesante e intrigante para el mundo científico, en el que maneja respuestas clave a preguntas hechas anteriormente. Es corto, sin embargo, es conciso y explicativo y su eje es el descubrimiento de la parte evolutiva que determinó la función y características de las mitocondrias.
Fuente:
(1) Alberts. B. Et al (2002) Biología molecular de la célula. España. Ediciones Omega. Harmers L. (2016) Why do cells' power plants hang on to the ir Owen genomes? Science (351) pp (903)
bien y buscaste otras fuentes
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ReplyDeleteLópez Velázquez Nadia Saray
ReplyDeleteHace billones de años organismos unicelulares fueron tragados por células de mayor tamaño formando lo que hoy conocemos como mitocondrias. La cuestión es, por qué estos organelos aún se aferran a sus genomas. Con el paso del tiempo el genoma mitocondrial se ha hecho más pequeño y es en el núcleo donde se alberga la mayor cantidad de material genético de la célula. El ejemplo más obvio de esto es el ser humano cuyo genoma mitocondrial contiene solo 37 genes, una proporción sumamente reducida en comparación con los 20000 genes del núcleo.
Johnston y Williams nos brindan una nueva manera de ver la situación desde un punto de vista más matemático. Ahora no sólo se analiza al ser humano, sino a otros organismos como plantas, hongos, protistas y animales, que a lo largo de la historia de cada genoma se pudo dar cuenta de la pérdida de genes mitocondriales.
Ahora, al saber que las mitocondrias son productoras de energía mediante reacciones químicas que pasan electrones a lo largo de la membrana, se postuló la idea de que aquellos genes que permanecen en la mitocondria debían tener funciones específicas ahí que fomentaran su permanencia, como la codificación para una proteína central.
En este mismo punto se pude suponer que si las mitocondrias crean sus propias proteínas se le brinda a la célula la posibilidad de controlar individualmente a la mitocondria, regulando así la producción energética.
Otros factores que se considera, influyen en la permanencia de los genes en la mitocondria son las proteínas mitocondriales hidrofóbicas que si se creaban ahí tendrían dificultades para transitar por las membranas de las células.
Los genes mitocondriales con determinada composición química presentan más probabilidades para resistir a las condiciones del interior de la mitocondria, aspecto que sin duda alguna es reflejo de las particularidades evolutivas que están presentes en el desarrollo de la vida.
La evolución de organelos es sin duda un punto muy interesante que nos lleva no sólo a descubrir sus orígenes sino también a comprender la variedad de mecanismos que se han desarrollado con el paso del tiempo.
bien
Delete“Why do cells’ power plants hang on to their own genomes?”
ReplyDeleteAún quedan muchos misterios sin resolver en la biología, particularmente en el área evolutiva; Uno de ellos es el origen de las células eucariotas, según la teoría de Lynn Margullis, estas células se formaron a partir de organismos procariontes que fueron fagocitados y se acoplaron al interior formando los primeros organelos, debido a su similitud con algunas bacterias existentes hoy en día, incluso se ha llegado a especular que los plastos derivarían de cianobacterias y las mitocondrias de bacterias similares a las rickettsias. Una de las evidencias más grandes que apoyan esta teoría es el material genético, los cloroplastos y las mitocondrias presentan ADN propio e independiente del ADN de la célula en la que se encuentran.
A través de los años, el genoma mitocondrial se fue reduciendo con genes migrando hacia el núcleo, el cual alberga la mayor parte del material genético de la célula. Pero, ¿Por qué la mitocondria aún retiene genes (37, en el caso de los humanos)? En el artículo, los biólogos Johnston y Williams analizaron 2000 genomas diferentes de animales, plantas, hongos y protistas, creando un algoritmo para calcular las probabilidades de que se perdieran genes a lo largo del camino evolutivo de cada genoma. Encontraron que un gen tendía a permanecer con mayor probabilidad en la mitocondria si codificaba una proteína principal de un complejo proteico. Los genes responsables de funciones energéticas secundarias, por su parte, tenían más probabilidades de saltar al núcleo.
El algoritmo puede analizar cualquier línea evolutiva en el que se han ganado o perdido rasgos individuales con el tiempo, sean genes o rasgos de una enfermedad, lo cual tiene numerosas aplicaciones aparte de este estudio, sobre todo para experimentación in silico, y creo que es un paso más cerca para encontrar la respuesta a tantos enigmas que quedan por resolver.
bien!!
DeleteMaya Freyre Estefanía
ReplyDeleteG.5009
25/08/2016
Ensayo: Beyond prebiotic chemistry
Por lo que comprendí del texto, se busca una manera de ver si la “química orgánica” puede ser usada para “crear vida” sencilla en un laboratorio y con eso comprender mejor cómo fue que se formó la vida, cómo se dio el origen de un sistema vivo a partir de química de elementos inorgánicos; también para saber si ésta se puede dar en otros planetas en las mismas condiciones o si reaccionan en otros ambientes y conoces entonces cómo y cuál sería su estructura.
Al parecer será un trabajo bastante difícil y arduo pero me emociona mucho tal proyecto, encontrar otra respuesta del cómo llegamos y evolucionamos a un sistema tan complejo de vida que aún aquí no s detiene y sigue reestructurándose, ya sea en conveniencia o no.
Supongo que esto también se podría utilizar o al menos una parte para comprender por qué las células mutan para bien o para mal y en qué condiciones llega a hacerlo, si viene con esa información o llega a un punto crítico.
Referencia: Leroy Conin. Sara Imari Walker. (03/junio/2016). Beyond prebiotic chemistry. Science, 352, x.
lo pusiste en el lugar equivocado...este era el ensayo de la mitocondria..además se ve que no lo entendiste del todo
DeleteTeresa Guadalupe Mateos Pimentel.
ReplyDeleteWhy do cell's power plants hang on to their own genomes?
Dicho artículo tiene como enfoque la explicación de como el genoma mitocondrial ha disminuido y el funcionamiento de los genes que se quedan en el núcleo de la célula ayuda a la función de la mitocondria.
Se habla de modelo matemático que crearon Ian Johnson y Ben Williams que analizo mas de 2000 genomas mitocondriales para animales, plantas, hongos y protistas. Creando un logaritmo que calculara la probabilidad de los diferentes genes y las combinaciones de estos genes que se fueron perdiendo en determinados puntos a lo largo de su trayectoria evolutiva revelando algunas características comunes de los genes que quedaron retenidos en la mitocondria.
La mitocondria produce energía atraves de reacciones químicas pasando electrones a lo largo de la membrana que es gracias a proteínas complejas incorporada en al interior de la membrana de cada mitocondria. Descubrieron que es mas probable que un gen persista en a mitocondria si este codifica para una proteína compleja. Johnson dice que cada mitocondria individual tiene o crea una proteína compleja que ayuda a célula a controlar sus mitocondrias individuales. Este modelo también ayudo a describir otros factores que pudieron influir en que los genes se quedaran en la mitocondria por ejemplo proteínas mitocondriales que son hidrofobias en las que los genes pudieron quedarse atrapados durante el transito a través de las membranas a la célula.
Otro factor que nos menciona que podría influir en que los genes se queden "atrapados" es su composición química que los hace soportar las condiciones estando dentro de la mitocondria. Y podría decirse que nos son rarezas evolutivas sino "sobrevivientes"
Me parece un articulo muy interesante y al vez muy complejo al explicar como a partir de funciones a nivel orgnelo y celular ayudan a conformar toda la vida. Sin duda una gran demostración de la capacidad de algo que uno pudiera decir tan pequeño y versátil pero que en realidad es lo marvilloso y complejo.
Referencia:
- H. Lames.(2006). Why do cell's power plants hang on to their own genomes?. Science: 351, 6272 pp. 903
bien!
DeleteWhy do cell's power plants hang on to their own genomes?. (ENSAYO #3)
ReplyDeleteAlumna: Rodríguez Blanco Fernanda
Las mitocondrias son orgánulos presentes en la gran mayoría de las células eucariotas, participan en el metabolismo pero, sobre todo, son de gran importancia para la respiración celular. Se sabe que la teoria endosimbiotica puede explicar su origen, pero dejando de lado quién pudo ser el protagonista de dicha endosimbiosis, los genomas actuales, presentes en la mitocondria, son el resultado de una reducción del mismo genoma a lo largo del tiempo.
Como se menciona en el artículo, las mitocondrias, en el humano, cuentan con un total de 37 genes. Es increíble imaginar cómo a partir de un conjunto de genes (probablemente mucho más grande) pasó a disminuir la fracción de éstos de una forma tan natural y en tan poco tiempo
Pero ¿cuál es el motivo principal que conduce a esta reducción y cómo se determina qué genes deben permanecer?. Una pregunta similar llevó a los científicos Iain Johnston y Ben Wiliams a diseñar un algoritmo para calcular la tendencia a desaparecer que pueden llegar a tener ciertos genes de la mitocondria en diferentes organismos. El resultado culminó en que los genes más probables a retenerse son aquellos que codifican complejos proteícos que ayudan al flujo de electrones a lo largo de la membrana; por otro lado, las proteínas que no tienen una estrecha relación con dicho mecanismo, pasan al núcleo de la célula.
Las mitocondrias pueden, de alguna forma, regularse a sí mismas (son mas productivas), pero al mismo tiempo le permite al núcleo de la célula un control local, en otras palabras, el núcleo tiene la capacidad de regular la eficiencia de una sola mitocondria, sin necesidad de alterar otras.
Considero que todo este proceso nos muestra el gran paso evolutivo que han tenido los organismos, cada vez buscan una mejor forma de adaptarse y encontrar mejores soluciones a la forma de comunicarse para trabajar en conjunto pero, es importante destacar el avance científico que nos permite adquirir mayor conocimiento sobre la complejidad presente en las células y , que a su vez, abren paso a nuevos cuestionamientos.
bien!
DeleteAntal Moreno Espinosa
ReplyDeleteEl artículo aborda la peculiaridad de que aunque hayan transcurrido varios millones de años desde que las mitocondrias se convirtieron en organelos celulares, estas sigan manteniendo unos cuantos genes en común. Se habla de que a lo largo del tiempo los genes de las mitocondrias han migrado o se han transferido al núcleo de la célula y como consecuencia la mayoría de la información genética ahora reside en el núcleo. Se hace una comparación de los genes que están en la mitocondria con los que se encuentran en el núcleo, con el propósito de demostrar lo despreciable que es la cantidad de genes en la mitocondria en contraste con los de el núcleo celular.
Debido a la incógnita que esto representa, los biólogos Iain Johnston y Ben Williams decidieron intentar resolver este enigma haciendo uso de un algoritmo matemático. Analizaron alrededor de 2000 genomas de mitocondrias de diferentes especies y dieron cuenta con algo muy curioso: características en común de los genes de las mitocondrias. Se trata de explicar estos procesos como una cuestión de practicidad de la mitocondria para poder operar de una manera local y así maximizar u optimizar las funciones de dicho organelo. También se explica este proceso de retención de ciertos genes como una manera de autonomía necesaria por parte de las mitocondrias. Y también como un proceso de supervivencia por parte de los genes para soportar las duras condiciones dentro de la mitocondria.
En mi opinión, el artículo describe datos muy curiosos acerca de los genes de las mitocondrias, ya que aunque han transcurrido varios millares de años, algunos procesos se han conservado(seguramente gracias a su alta funcionalidad). Y por otra parte, lo que más me impactó fue que se utilizaran métodos matemáticos muy avanzados para problemas biológicos. Esto nos habla de que la ciencia trabaja en conjunto y como un "todo" cuando se rompen las barreras que se han ido formando entre las distintas disciplinas o ramas científicas.
bien y justo a tiempo..
DeleteGariglio Rangel Aldo Fabián
ReplyDeleteWhy do cell's power plants hang on to their own genomes?
Las mitocondrias son organelos de las células eucarióticas. Se tiene la teoría que hace más de mil millones de años los ancestros de las células eucarióticas engulleron a los ancestros de las actuales mitocondrias (que entonces eran organismo unicelulares independientes). A partir de entonces, y a través de una serie de adaptaciones evolutivas, se desarrolló una relación endosimbiótica. En dicho proceso muchos de los genes propios de la mitocondria (es decir, necesarios para que realice sus funciones) fueron incorporados al genoma de la célula principal, sin embargo algunos genes muy específicos han permanecido contenidos en la mitocondria, lo cual ha intrigado a los biólogos.
Se creía que ese hecho se debía simplemente al azar, sin embargo Laurel Hamers propone un par de argumentos por las cuales dichos genes han permanecido dentro de las mitocondrias. En primer lugar algunos de esos genes codifican para proteínas que son esenciales para alguno de los complejos proteicos que se incrustan en la membrana interna de la mitocondria y desempeñan un papel esencial en el transporte de electrones y en la generación de energía. De esta forma la mitocondria puede regular de forma más eficiente la producción de energía. En segundo lugar, han permanecido los genes que codificaban para proteínas hidrofóbicas mejor adaptadas a las duras condiciones del interior de la mitocondria, es decir, proteínas sumamente importantes para el funcionamiento correcto de este organelo.
Referencia:
Hamers, L.(2006). Why do cell's power plants hang on to their own genomes?. Science: 351, 6272 p. 903
bien!!...y tambien justo a tiempo
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