Parsifal Islas y Luis Felipe
Jiménez de la UNAM junto con colegas de KAUST, Arabia Saudita, descubrieron el
nucléolo en células procariontes
Un grupo internacional de
científicos 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 Biología- y Luis Felipe Jiménez García, de la
Facultad de Ciencias, ambas entidades académicas de la UNAM, realizaron un
hallazgo sorprendente en el mundo de la biología.
Según su investigación, publicada en la revista científica
“Frontiers in Microbiology”, se descubrió la presencia de un nucléolo en
arqueas, un grupo de células procariontes.
Es de gran
importancia en el campo de la biología, ya que hasta el momento se había
enseñado que las células se clasificaban en dos grandes grupos: células
procariontes y eucariontes. La principal diferencia entre ambas radica en que
las segundas tienen compartimentos subcelulares en los que se destaca el
núcleo, mientras que las primeras, donde se incluyen bacterias y arqueas,
carecen de núcleo.
Sin embargo, el estudio de Islas Morales y Jiménez García
demuestra que el nucléolo, una estructura que se encuentra dentro del núcleo de
las células eucariontes, también se halla en las arqueas. “Este descubrimiento
sugiere que la presencia del nucléolo en las células no es exclusiva de los
eucariontes», dijo Islas Morales. «Es un cambio de paradigma en la
biología que abre posibilidades sobre el origen de los organelos”.
El descubrimiento fue posible gracias al uso de técnicas
clásicas de microscopía y análisis de genómica y proteómica. La evidencia
genómica previa apuntaba a proteínas en las arqueas que se encuentran
comúnmente en el nucléolo de las células eucariontes, pero nadie hasta ahora
había visto si las proteínas formaban una estructura en células procariontes.
Ellos utilizaron la microscopía electrónica y la proteómica para confirmar la
presencia de una estructura similar a un nucléolo en las arqueas que, además,
contiene a las proteínas 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 más de mil 500 visualizaciones por la comunidad científica y está
disponible en acceso abierto. Además de los líderes 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 María Mosqueria,
egresada de la Facultad de Química de la UNAM y actualmente directiva de NEOM,
en Arabia Saudita.
Al hablar sobre el descubrimiento, Islas Morales expresó su
emoción. “Es fascinante porque cambia esta noción que tenemos desde
la primaria-secundaria. Al decir que el nucléolo existe en células de tipo
procariontes, arqueas para ser precisos, cambia completamente la visión que
tenemos de los dos tipos celulares que existen y también de las teorías sobre
el origen de los eucariontes”.
Por su parte, Jiménez García señaló que la presencia del
nucléolo en arqueas representa un avance significativo en la biología evolutiva
y celular, y que podría tener importantes repercusiones en futuras
investigaciones.
Islas Morales explicó que la idea de buscar un nucléolo en
las arqueas surgió cuando comenzaron a pensar sobre el origen evolutivo del
núcleo eucarionte. “Básicamente, la biología evolutiva es una disciplina
teórica que te impulsa a generar una narrativa histórica de la vida en la
Tierra”.
Los investigadores pensaron que los organelos celulares
podían ser caracteres evolutivos para mapear su ausencia o presencia en las
especies que conforman el árbol de la vida. Encontrar un nucléolo en algún
procarionte no necesariamente es una adaptación evolutiva, sino que, a la luz
de una filogenia, nos debe hacer pensar en cómo se veía el último ancestro
común de los grupos que comparten esta estructura celular.
En 2016 surgió la oportunidad de contar con una filogenia
resuelta entre eucariontes y arqueas, lo que, en conjunto con la presencia de
nucléolo descrita previamente en el parásito unicelular Giardia lamblia,
inspiró a los científicos a estudiar las nuevas especies de arqueas y tratar de
identificar la presencia de un nucléolo a través del microscopio. Se utilizó
una metodología transdisciplinaria que combinó técnicas antiguas y modernas de
microscopía, como la impregnación con plata y la proteómica, para adentrarse en
la historia evolutiva de las células.
El descubrimiento del nucléolo en las arqueas puede tener
implicaciones importantes en la biología evolutiva y celular. “Resultó una buena conjunción de técnicas antiguas y
modernas en la resolución de un problema celular que no deja fuera ni las
moléculas ni los procesos bioquímicos”, destacó Jiménez García.
Sortearon varios retos
Los investigadores de la UNAM superaron varios desafíos
para alcanzar su gran logro. El más significativo fue la carencia de
infraestructura para cultivar arqueas en México.
Ante esta dificultad, el equipo decidió realizar una
cooperación internacional y buscaron apoyo en la KAUST, en Arabia Saudita, con
quienes habían colaborado previamente en el estudio de bacterias gigantes del
Mar Rojo. «Así surgió la oportunidad de presentarles este proyecto, al
cual dieron su apoyo desde el primer momento», apuntó Islas Morales.
Este descubrimiento demuestra la importancia de la
colaboración científica internacional y la diplomacia de la ciencia, que acerca
a las naciones y permite que las capacidades de infraestructura se
complementen, según Luis Felipe Jiménez.
La solidaridad científica entre ambos países y la mentoría
de Luis Felipe Jiménez fueron valores clave en esta investigación, de acuerdo
con Parsifal Islas Morales, egresado del Doctorado en Ciencias Biomédicas de la
UNAM.
El trabajo en equipo entre naciones genera riqueza
científica e impactos importantes, y en México hay una fortaleza enorme en
cuanto a microscopistas, agregó Islas Morales.
El descubrimiento del nucléolo en las arqueas es una
muestra de la ciencia fundamental que se puede hacer entre países en desarrollo
y de la importancia de tomar riesgos y apostar por la creatividad científica de
los estudiantes, destacó. La libertad de investigación y el espíritu crítico
son valores fundamentales que deben ser promovidos en la formación de los
jóvenes investigadores, concluyó Islas Morales.
«Este hallazgo demuestra que todavía hay mucho que
aprender sobre el mundo de las células, incluso sobre las que hemos creído
entender durante décadas», concluyó Jiménez García, quien actualmente
dirige el laboratorio de Nanobiología Celular y es Coordinador de Departamento
de Biología Celular en la Facultad de Ciencias.
Es un ejemplo más de cómo la investigación científica
continúa desafiando y expandiendo nuestra comprensión del mundo que nos rodea,
y destaca la importancia de la colaboración interdisciplinaria para hacer
nuevos descubrimientos.
Este
descubrimiento es un gran logro no solo para la biología celular evolutiva,
sino también para la colaboración científica internacional y la formación de
nuevos investigadores en México y en todo el mundo. Actualmente Parsifal Islas
se desempeña como coordinador general de la Cátedra UNESCO de Diplomacia y
Patrimonio de la Ciencia, un proyecto bajo la dirección de la reconocida
científica y pacifista, Ana María Cetto y con sede en el Instituto de Biología,
UNAM.
Fuente: UNAM