Resumen

Lokiarchaeota es un filo propuesto dentro del dominio Archaea. Reconocido por primera vez a partir de ADN ambiental y de un genoma compuesto recuperado en 2015, este linaje forma parte del grupo más amplio de arqueas Asgard. Sus genomas incluyen un conjunto de genes que antes se pensaba que eran exclusivos de los eucariotas, lo que ha convertido a Lokiarchaeota en un elemento central de los debates sobre cómo evolucionaron las células complejas.

Descubrimiento y clasificación

La descripción inicial de Lokiarchaeota se basó en genomas ensamblados a partir de metagenomas recuperados de sedimentos marinos cerca de una zona hidrotermal apodada Loki's Castle. Aquel primer genoma compuesto (Lokiarchaeum) combinó secuencias de muestras ambientales y sugirió un repertorio inesperado de proteínas con firma eucariota. Trabajos posteriores recuperaron más genomas relacionados y datos de células individuales, y hoy los científicos tratan a Lokiarchaeota como una de las ramas del superfilo Asgard, junto con grupos nombrados en honor a otras deidades nórdicas.

Características principales

Los análisis genómicos muestran que Lokiarchaeota codifica genes para proteínas implicadas en el remodelado de membranas, las funciones del citoesqueleto y la señalización celular, rasgos que a menudo se denominan proteínas con firma eucariota (ESP). Físicamente, las arqueas Asgard conocidas son microbios pequeños, probablemente anaerobios, que suelen vivir en sedimentos u otros ambientes con poco oxígeno y parecen depender de interacciones sintrofias con microbios asociados.

  • Tipos de genes destacados: homólogos de actina, pequeñas GTPasas, proteínas relacionadas con ESCRT y componentes tipo ubiquitina.
  • Rasgos metabólicos: heterotrofía prevista, posible degradación de sustratos orgánicos y sintrofia con socios que utilizan hidrógeno o azufre.
  • Fuentes genómicas: muchas reconstrucciones son genomas ensamblados a partir de metagenomas (MAGs) o genomas amplificados de células individuales.

Importancia para el origen de los eucariotas

La presencia de ESP en Lokiarchaeota respalda un modelo según el cual la célula eucariota surgió dentro del dominio arqueano y no a partir de un linaje separado. En esta visión, un hospedador arqueano que ya poseía versiones rudimentarias de la maquinaria de membrana y del citoesqueleto se asoció después con un endosimbionte bacteriano, dando lugar en última instancia a la arquitectura celular compleja de los eucariotas modernos. Aunque Lokiarchaeota no cubre todas las lagunas, ofrece evidencia genética y conceptual de cómo la complejidad pudo haberse desarrollado de forma gradual.

Ecología, cultivo e investigación en curso

Lokiarchaeota y otros linajes Asgard relacionados se han detectado en sedimentos marinos, sitios de ventilas hidrotermales y otros hábitats anóxicos. Durante muchos años solo se conocieron por datos de secuencia, pero los investigadores han informado de enriquecimiento y co-cultivo de una arquea Asgard relacionada con este grupo, lo que aporta apoyo experimental a algunas inferencias genómicas. La taxonomía y las interpretaciones funcionales siguen evolucionando a medida que se disponen de más genomas y datos experimentales.

Distinciones notables y cuestiones actuales

Lokiarchaeota destaca por su posición filogenética y por las implicaciones que esa posición tiene para el árbol de la vida. El debate se ha centrado en la posible contaminación en los ensamblajes tempranos, los límites de la inferencia metagenómica y el grado en que las ESP están distribuidas entre la diversidad arqueana. La secuenciación continua, la genómica de célula única y el cultivo ayudarán a refinar su clasificación y a aclarar el papel que desempeñaron estos organismos en la aparición de las células eucariotas.

Para una lectura general adicional, véanse los resúmenes más amplios sobre la diversidad arqueana y el origen de los eucariotas enlazados mediante los recursos taxonómicos y genómicos anteriores.