Paulinella chromatophora es una ameba unicelular que alberga endosimbiontes de cianobacterias, lo que le proporciona la capacidad de realizar la fotosíntesis. La endosimbiosis es un fenómeno fascinante en el que un organismo vive dentro de otro, formando una relación estrecha y mutuamente beneficiosa. En este caso, los endosimbiontes de cianobacterias, denominados cromatóforos, residen dentro del citoplasma de Paulinella chromatophora.
Para comprender la historia evolutiva y los mecanismos celulares detrás de esta relación única, los investigadores realizaron análisis genómicos y celulares completos. Se centraron en los cromatóforos y sus interacciones con la ameba huésped.
Mediante análisis genómicos comparativos, los científicos descubrieron que los cromatóforos de Paulinella chromatophora poseen un genoma reducido, que comprende sólo genes esenciales para la fotosíntesis y la supervivencia dentro del huésped. Esto sugiere que los cromatóforos han sufrido una reducción significativa del genoma a lo largo del tiempo evolutivo, racionalizando su funcionalidad para el propósito principal de la fotosíntesis.
Además, investigaciones celulares detalladas revelaron que los cromatóforos están encerrados dentro de una membrana especializada derivada de la ameba huésped. Esta compartimentación de membrana única proporciona protección y garantiza un intercambio eficiente de nutrientes y productos de desecho entre los cromatóforos y el huésped. La membrana también contiene proteínas específicas que facilitan la comunicación y coordinación entre el huésped y los endosimbiontes.
El equipo de investigación también descubrió pruebas convincentes de transferencia horizontal de genes entre los cromatóforos y la ameba huésped. La transferencia horizontal de genes es un proceso en el que se transfiere material genético entre diferentes organismos, independientemente de la reproducción tradicional. En este caso, los genes relacionados con la fotosíntesis y la fijación de carbono se transfirieron desde los cromatóforos al huésped, lo que sugiere un nivel más profundo de integración y cooperación entre los dos organismos.
Estos hallazgos arrojan luz sobre el viaje evolutivo de los eucariotas fotosintéticos y muestran cómo las relaciones endosimbióticas pueden impulsar adaptaciones e innovaciones significativas. La investigación proporciona una comprensión más profunda de los orígenes de la fotosíntesis en eucariotas y los mecanismos que han dado forma a la evolución de la vida celular compleja.
