Biología Celular Evolutiva: Integrando Células y Evolución

Kimberly Zamira León Fiallos, Gabriela Salomé Morales Ramos

Resumen


La biología celular abarca la estructura y fisiología a nivel celular, así como la biología molecular. Los nuevos descubrimientos en biología celular son el resultado del desarrollo de técnicas de investigación innovadoras, como la microscopía láser, la biotecnología de ácidos nucleicos (ADN y ARN) y la inmunohistoquímica, entre otras. Mientras tanto, la biología celular evolutiva se centra en explorar los orígenes, principios y funciones centrales de las características celulares y las redes regulatorias en el contexto de la evolución. Comprender el estado del arte en este campo es crucial para entender la teoría evolutiva desde una perspectiva integradora de la biología celular, lo que permitirá formular preguntas y experimentos que aborden adecuadamente la evolución y diversidad de los sistemas celulares. Los estudios sugieren que, en los últimos años, el campo emergente de la biología celular evolutiva ha ganado atención creciente y ha contribuido significativamente a mejorar nuestra comprensión de los orígenes y la diversidad de la complejidad celular. La biología celular evolutiva tiene el potencial de cerrar la brecha entre los enfoques evolutivos y los programas de investigación a nivel celular, tisular y de organismos desde las perspectivas funcionales de la biología celular, la biología del desarrollo y la ecología. Sin embargo, el vínculo entre la biología celular y la biología evolutiva sigue siendo un territorio relativamente inexplorado.


Palabras clave


biología celular; biología celular evolutiva; teoría de la evolución.

Texto completo:

PDF

Referencias


Alberts, B., Baray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., y Walter, P. (2004). Introducción a la Biología Celular.2da Edición. Editorial Médica Panamericana. https://acortar.link/nWQRIC

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., Hopkin, K. & Bray, D. (2014). Molecular Biology of the Cell. Garland Science. https://acortar.link/zaD77v

Brodsky, F., Thattai, M., & Mayor, S. (2012). Evolutionary cell biology: Lessons from diversity. Nat. Cell Biol. 14 651. https://www.nature.com/articles/ncb2539

Buccitelli, C., & Selbach, M. (2020). mRNAs, proteins and the emerging principles of gene expression control. Nature Reviews. Genetics, 21(10), 630–644. https://doi.org/10.1038/s41576-020-0258-4

Cao, Z., & Grima, R. (2020). Analytical distributions for detailed models of stochastic gene expression in eukaryotic cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117(9), 4682–4692. https://doi.org/10.1073/pnas.1910888117

Chuprin, J., Buettner, H., Seedhom, M., Greiner, D., Keck, J., Ishikawa, F., Shultz, L., & Brehm, M. (2023). Humanized mouse models for immuno-oncology research. Nature Reviews. Clinical Oncology, 20(3), 192–206. https://doi.org/10.1038/s41571-022-00721-2

Cobb, M. (2017). Hace 60 años, Francis Crick cambió la lógica de la biología. PLoS Biol., 15(e2003243). https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2003243

Darwin, C. (1859). On the Origin of Species. John Murray. https://rauterberg.employee.id.tue.nl/lecturenotes/DDM110%20CAS/Darwin-1859%20Origin%20of%20Species.pdf

Doyle, J. (2022). Cell types as species: Exploring a metaphor. Frontiers in Plant Science, 13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.868565

Duhart, J., & Mosca, T. (2022). Genetic regulation of central synapse formation and organization in Drosophila melanogaster. Genetics, 221(3). https://doi.org/10.1093/genetics/iyac078

Dyall, S., y Johnson, P. (2000). Orígenes de los hidrogenosomas y las mitocondrias: evolución y biogénesis de orgánulos. Actual. Opinión. Microbiol, 3, 404–411. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369527400001120

Farhadifar, R., & Needleman, D. (2014). Segmentación automatizada del primer huso mitótico en imágenes de microcopia de contraste de interferencia diferencial de embriones de C. elegans. Métodos Mol Biol, 1136(49), 41–45. https://link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-4939-0329-0_3

González, J. (1990). Elementos dinámicos de la teoría celular. Revista de Filosofıía (Madrid), 3, 83–109. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=900729

Grahame, J., & Avise, J. (1995). Marcadores moleculares, historia natural y evolución. J.Anim. Ecológico, 64, 538. https://acortar.link/6Baxs2

Greiss, S., Schumacher, B., Grandien, K., Rothblatt, J., & Gartner, A. (2008) Transcriptional profiling in C. elegans suggests DNA damage dependent apoptosis as an ancient function of the p53 family. BMC Genomics 9(334) https://link.springer.com/article/10.1186/1471-2164-9-334

Hemm, M., Weaver, J., y Storz, G. (2020). Escherichia coli Small Proteome. EcoSal Plus, 9(1). https://doi.org/10.1128/ecosalplus.esp-0031-2019

Hoffman, S., Martin, D., Meléndez, A., & Bargonetti, J. (2014) C. elegans CEP-1/p53 and BEC-1 Are Involved in DNA Repair. PLoS ONE 9(2): e88828. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0088828

Hordijk, W., Steel, M., & Kauffman, S. (2012). The Structure of Autocatalytic Sets: Evolvability, Enablement, and Emergence. Acta Biotheoretica, 60(4), 379–392. https://doi.org/10.1007/s10441-012-9165-1

Islas-Morales, P. F., Jiménez-García, L. F., Mosqueira-Santillán, M., & Voolstra, C. R. (2021). Evolutionary Cell Biology (ECB): Lessons, challenges, and opportunities for the integrative study of cell evolution. Journal of Biosciences, 46(1), 9. https://doi.org/10.1007/s12038-020-00129-z

Kalambokidis, M., & Travisano, M. (2024). The eco-evolutionary origins of life. Evolution, 78(1), 1–12. https://doi.org/10.1093/evolut/qpad195

Kauffman, S. (1993). Los orígenes del orden: autoorganización y se- lección en la evolución. Prensa de La Universidad de Oxford. https://acortar.link/ybzsCY

Kim, J., & Zack, J. (2022). A humanized mouse model to study NK cell biology during HIV infection. The Journal of Clinical Investigation, 132(24). https://doi.org/10.1172/JCI165620

Lan, Y., Sun, R., Ouyang, J., Ding, W., Kim, M.-J., Wu, J., Li, Y., & Shi, T. (2021). AtMAD: Arabidopsis thaliana multi-omics association database. Nucleic Acids Research, 49(D1), D1445–D1451. https://doi.org/10.1093/nar/gkaa1042

Lanigan, T., Kopera, H., & Saunders, T. (2020). Principles of Genetic Engineering. Genes, 11(3). https://doi.org/10.3390/genes11030291

Laporte, E., Nys, C., & Vankelecom, H. (2022). Development of Organoids from Mouse Pituitary as In Vitro Model to Explore Pituitary Stem Cell Biology. Journal of Visualized Experiments : JoVE, 180. https://doi.org/10.3791/63431

López, E. (2022). La indagación y el juego en el aprendizaje del concepto de ser vivo (Doctoral dissertation, Universidad Nacional de Colombia). https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/82081

Lynch, M. (2011). El límite inferior de la evolución de las tasas de mutación. Genoma Biol Evol, 3, 1107–1118. https://academic.oup.com/gbe/article/doi/10.1093/gbe/evr066/588039?login=false

Lynch, M. (2012). Capas evolutivas y los límites de la perfección celular. Proc Natl Acad Sci EE.UU, 109(46), 18851–18856. https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.1216130109

Lynch, M., & Trickovic, B. (2020). A Theoretical Framework for Evolutionary Cell Biology. Journal of Molecular Biology, 432(7), 1861–1879. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2020.02.006

Lynch, M., Field, M., Goodson, H., Malik, H., Pereira-Leal, J., Roos, D., Turkewitz, A., & Sazer, S. (2014). Evolutionary cell biology: Two origins, one objective. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(48), 16990–16994. https://doi.org/10.1073/pnas.1415861111

Margulis, L., y Fester, R. (1991). La simbiosis como fuente de innovación evolutiva: especiación y morfogénesis. Prensa Del MIT. https://acortar.link/QHlepp

Mayr, E. (2001). What Evolution Is. Basic Books. https://www.edge.org/conversation/ernst_mayr-what-evolution-is

Mazzarello, P. (1999). Un concepto unificador:la historia de la célula. Teoría. Nat. Biol Celular, 1 E13-5. https://acortar.link/Z1e8Zk

McCollom, T. (2013). Miller-Urey and Beyond: What Have We Learned About Prebiotic Organic Synthesis Reactions in the Past 60 Years? Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 41(1), 207–229. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133457

Natalino, M., & Fumasoni, M. (2023). Experimental approaches to study evolutionary cell biology using yeasts. Yeast, 40(3–4), 123–133. https://doi.org/10.1002/yea.3848

Newman, J., Ghaemmaghami, S., Ihmels, J., Breslow, D., Noble, M., DeRisi, J., y Weissman, J. S. (2006). Single-cell proteomic analysis of S. cerevisiae reveals the architecture of biological noise. Nature, 441(7095), 840–846. https://doi.org/10.1038/nature04785

Panicker, N., Ge, P., Dawson, V., & Dawson, T. (2021). The cell biology of Parkinson’s disease. The Journal of Cell Biology, 220(4). https://doi.org/10.1083/jcb.202012095

Perera, R. (2021). Zooming in on the cell biology of disease. Molecular Biology of the Cell, 32(22), ae4. https://doi.org/10.1091/mbc.E21-09-0459

Potapenko, E., Kashko, N., & Knorre, D. (2023). Spontaneous Mutations in Saccharomyces cerevisiae mtDNA Increase Cell-to-Cell Variation in mtDNA Amount. International Journal of Molecular Sciences, 24(24). https://doi.org/10.3390/ijms242417413

Sagan, L. (1967). Sobre el origen de las células mitosantes. J. Theor. Biol., 14, 255–274. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022519367900793

Sang, L., Dong, R., Liu, R., Hao, Q., Bai, W., & Sun, J. (2022). Caenorhabditis elegans NHR-14/HNF4α regulates DNA damage-induced apoptosis through cooperating with cep-1/p53. Cell Commun Signal 20, 135. https://doi.org/10.1186/s12964-022-00920-5

Stent, G. (1968). Esa era la biología molecular que era. Ciencias, 160, 390–395. https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.160.3826.390

Szathmáry, E., & Smith, J. (1995). The major evolutionary transitions. Nature, 374(6519), 227–232. https://doi.org/10.1038/374227a0

Takou, M., Wieters, B., Kopriva, S., Coupland, G., Linstädter, A., & De Meaux, J. (2019). Linking genes with ecological strategies in Arabidopsis thaliana. Journal of Experimental Botany, 70(4), 1141–1151. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30561727/

Taniguchi, Y., Choi, P., Li, G.-W., Chen, H., Babu, M., Hearn, J., Emili, A., & Xie, X. (2010). Quantifying E. coli Proteome and Transcriptome with Single-Molecule Sensitivity in Single Cells. Science, 329(5991), 533–538. https://doi.org/10.1126/science.1188308

Thattaai, M., & Oudenaarden, A. (2001). Intrinsic noise in gene regulatory networks. PNAS, 98(15), 8614–8619. https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.151588598

Wang, T., & Dunlop, M. (2019). Controlling and exploiting cell-to-cell variation in metabolic engineering. Current Opinion in Biotechnology, 57, 10–16. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2018.08.013

Weiss, M., Sousa, F., Mrnjavac, N., Neukirchen, S., Roettger, M., Nelson-Sathi, S., & Martin, W. (2016). La fisiología y el hábitat del último ancestro común universal. Microbiología de La Naturaleza, 1(9), 1–8. https://www.nature.com/articles/nmicrobiol2016116

Woese, C., Kandler, O., & Wheelis, M. (1990). Hacia un sistema natural de organismos: propuesta para los dominios Archaea, Bacteria y Eucarya. Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU. https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.87.12.4576

Zhou, B.-Q., Zhou, Y.-F., Apata, C., Jiang, L., & Pei, Q.-M. (2021). Effects of bidirectional phenotype switching on signal noise in a bacterial community. Physical Review. E, 104(5–1), 054116. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.104.054116

Zillig, W. (1991). Bioquímica comparada de arqueas y bacterias. Actual. Opinión. Gineta. Desarrollo., 1, 544–55. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959437X05802060

Zuckerkandl, E., & Pauling, L. (1965). Moléculas como documentos de la historia evolutiva. J. Theor. Biol., 8, 357–366. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022519365900834




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v9i9.8072

Enlaces de Referencia

  • Por el momento, no existen enlaces de referencia
';





Polo del Conocimiento              

Revista Científico-Académica Multidisciplinaria

ISSN: 2550-682X

Casa Editora del Polo                                                 

Manta - Ecuador       

Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa,  Manta - Manabí - Ecuador.

Código Postal: 130801

Teléfonos: 056051775/0991871420

Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com

URL: https://www.polodelconocimiento.com/