Complejos proteicos bacterianos que apenas han cambiado en 3.500 millones de años

Unos investigadores han estado "resucitando" arcaicos complejos de proteínas bacterianas para determinar cómo funcionaban las células de hace 3.500 millones de años en comparación con el modo en que lo hacen las de hoy en día. Sorprendentemente, no son tan diferentes como se creía, según ha comprobado el equipo de Reinhard Sterner y Rainer Merkl, de la Universidad de Ratisbona en Alemania.

A pesar de la hipótesis popular de que los organismos primigenios tenían enzimas simples, las pruebas sugieren que las bacterias de unos 500 millones de años después de que surgiera la vida ya poseían la sofisticada maquinaria celular que existe hoy en día.

No están disponibles fósiles de bacterias de hace 3.500 millones de años, pero los científicos pueden reconstruir el aspecto que debieron tener sus enzimas basándose en árboles filogenéticos de proteínas de bacterias vivientes. Comparar las secuencias de aminoácidos de más de 50 bacterias ayudó a generar informáticamente las secuencias para las subunidades de proteína de un complejo enzimático que muy probablemente era similar al existente en el más reciente antepasado común de las bacterias. Los investigadores produjeron después este complejo enzimático antiguo para estudiar su estructura y función.

En estudios previos ya se hallaron indicios de que esas enzimas ya eran sofisticadas hace 3.500 millones de años, y ello fue una sorpresa porque la evolución biológica se inició hace solo 4.000 millones de años. Los autores de la nueva investigación que respalda aquellas conclusiones creen que en esta fase tan temprana de la evolución biológica, hace entre 4.000 y 3.500 millones de años, habría probablemente enzimas primitivas con baja eficiencia, pero estos 500 millones de años fueron suficiente tiempo para que las enzimas progresasen en complejidad y eficacia hasta alcanzar el nivel sofisticado que hoy siguen manteniendo.

Lo que sucedió en ese intervalo de 500 millones de años para que se aplicasen presiones evolutivas sobre las bacterias y que estas produjesen complejos de enzimas tan sofisticados es un misterio. Crear estas estructuras es muy difícil, dado que un complejo implica múltiples subunidades que catalizan diferentes reacciones por sí mismas así como en respuesta a las otras. En cualquier caso, una vez formados, estos complejos no se han visto seriamente alterados en miles de millones de años de evolución posterior.

Información adicional