El aumento de los niveles de oxígeno atmosférico y la evolución de Nrf2.

Uno de los eventos más importantes de la historia de la vida en la tierra

Gracias a la fotosíntesis de las  cianobacerias se pudo dar la explosión de vida prehistórica, pero uno de los enigmas de la respiración aerobia, era el saber la razón por la cual las células habían soportado la gran toxicidad del oxígeno ya que el estrés oxidativo es una de las razones por las cuáles las principales biomoléculas (ácidos nucleicos, lípidos, carbohidratos y proteínas) se dañan, esto es causado por especies reactivas de oxígeno (ROS) y las células contrarrestan lo anterior con antioxidantes tales como: vitaminas y enzimas que inactivan las ROS- los genomas en animales pueden expresar hasta 200 antioxidantes y enzimas xenobióticas detoxificantes-.

En el artículo se menciona que gracias a los factores de transcripción nuclear, como la familia de las proteínas bZip/CNC, protegen al organismo del metabolismo de estrés oxidativo, el más importante de los cuales es el regulador maestro, es el factor nuclear eritroide 2-relacionado con el factor 2 (Nrf2). La Kelch como la proteína asociada ECH-1 (Keap1) forma un complejo de anclaje con Nrf2, ese complejo se disocia en respuesta a ROS y electrófilos tóxicos, liberando de este modo Nrf2 que luego se une al elemento de respuesta antioxidante nuclear (ARE) y coordina la transcripción de múltiples antioxidantes y enzimas desintoxicantes.

Por lo tanto, en el artículo se presenta un “reloj molecular” con ayuda de árboles filogenéticos y herramientas de bioinformática, que estima que los orígenes evolutivos de Nrf2 se alía con el momento de la transición global a partir de las condiciones anaeróbicas a las condiciones aeróbicas, y proporciona la demostración primera de una adaptación metabólica en múltiples ancestros eucariotas en donde pudo haber evolucionado una respuesta molecular significativa al GOE.

BibliografÍa: Gacesa, R. et al. Rising levels of atmospheric oxygen and evolution of Nrf2. Sci. Rep. 6, 27740; doi: 10.1038/srep27740 (2016).

Antecedentes del Gran evento de oxigenación

El GOE empezó hace 2.4-2.0 Ma. Los niveles de oxígeno se empezaron a acumular y ahora compone el 21% de la atmósfera moderna.

Las cianobacterias planctónicas marinas contribuyeron a la oxigenación generalizada de los océanos hacia el final del precámbrico y su origen evolutivo representa una transición clave en la evolución geoquímica de la superficie terrestre. ( Sánchez-Baracaldo, P., 2015).

Gracias a las investigaciones y estudios se ha comprobado que no fue hasta el proterozoico que se acumulo el oxígeno y gracias a esto se pudo dar el moldeaje de los ciclo biogeoquímicos de la tierra y el impulso de la evolución biológica.

La comprensión de la evolución de las cianobacterias planctónicas es una cuestión esencial, ya que su origen transformó fundamentalmente los ciclos de nitrógeno y carbono hacia el final de la era Pre-Cámbrica  ( Sánchez-Baracaldo, P., 2015)

Bibliografía y más información:

Sánchez-Baracaldo, P. Origin of marine planktonic cyanobacteria. Sci. Rep. 5, 17418; doi: 10.1038/srep17418 (2015).

Lyons, T; Reinhard, C & Planavsky, N. (2014. febrero 20). The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature, 506, pp.307-315.

Gacesa, R; Dunla1, W; Barlow, Roman , A. Laskowski2 & Paul F. Long3. (2016, Junio 14). Rising levels of atmospheric oxygen and evolution of Nrf2. Nature, scientific reports , pp.3-5. 201, octubre 11, De a Base de datos.

información:

https://nuestrascharlasnocturnas.wordpress.com/tag/gran-evento-de-oxidacion/

http://timerime.com/es/evento/1109226/Era+Paleoarcaica/