"Tienes los midiclorianos de tu madre" o "Mecanismo de herencia del ADN mitocondrial en humanos"

Metiéndonos en este momento de fanatismo por la renovada iteración de la saga creada, modificada, pateada, destruída, reeditada, reimaginada, y vuelta a comercializar de George Lucas, y sin querer meter ningún spoiler para no arruinarle la sorpresa a cualquiera que aún no haya visto Episodio VII (vayan que está buena), hoy trataremos medio lateralmente (casi tirado de los pelos, dirán) una de las cosas que más quisieran los fanáticos de Star Wars que no existiese, o que George Lucas hiciera una versión nueva removiéndola de la saga.
No, no es Jar Jar Binks.

Son los midiclorianos… (insertar Marcha Imperial aquí) (o mejor, hacer click aquí)

Para los felices Homo sapiens que no saben o no recuerdan que corno son los midiclorianos, procederemos a amargarle el día:
Corren los tiempos de Episodio I, y el genial y muerto Jedi Qui-Gon (ya! si no sabías que estaba muerto, no es nuestra culpa! ni es spoiler eso!) encuentra en vida a un niñito muy mal actor que resulta ser el futuro Darth Vader, pero en ese momento es como un Speed Racer annoying que se quiere levantar a Natalie Portman (o tal vez originalmente a Keira Knightley), que para sorpresa de Qui-Gon y su discípulo Obi-Wan, parece tener una conexión muy fuerte con la Fuerza (bueno, ya!, el que no sepa de qué hablo que pase a otro post). Incluso fue concebido por la Fuerza, según su madre…

...Really, Shmi?

Keira Knightley (con maquillaje) y Natalie Portman atras, las amígdalas Amidalas

Y ahí nos enteramos que la Fuerza se percibe y manipula gracias a unos organismos microscópicos inteligentes que están por todo el universo. Y cuantos más midiclorianos uno tenga (mejor el conteo de midiclorianos), más fuerte con la Fuerza (valga la redundancia) se es.

Posta, esa es la explicación. Y los vuelven a nombrar en Episodio III. O sea que no fue un error del libreto en Episodio I.

Qui-Gon midiéndole los midiclorianos al infante Darth Vader

La cuestión es que no está muy claro mucho de los midiclorianos. Sabemos sí que para evaluarlos se mide la concentración celular. O sea que están en grandes cantidades en las células. Me suena a algo….

Midiclorianos (midichloria en la versión angloparlante) suena a mitocondria… mucho. Y podríamos pensar que se basaron en “algo que estuviera dentro de las células”. De hecho George Lucas admitió que la inspiración para los midiclorianos viene de las mitocondrias.

Esquema de una célula animal, donde se ven mitocondrias y otros cositos.
Tomado de acá

Y las mitocondrias son “cosas” particulares. Porque están presentes en los organismos con células núcleo (como vos, campeón!), tienen su propio ADN, y posiblemente se hayan originado porque una célula se los quiso lastrar, pero no la digirió, y funcionaron como equipo (eso es a muy grandes rasgos la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, que se murió hace poco, y si hubiera leído esa frase tal vez hubiera muerto instantáneamente, o al menos habría tosido). Son denominadas organelas, al igual que los cloroplastos, y si bien están dentro de las células, poseen su propio ADN, diferente del que está en el núcleo. Y hay otras evidencias que dan fuerza a la hipótesis de su origen endosimbiótico (para los interesados, las mitocondrias son las encargadas del proceso de respiración celular, que implica la generación de energía).

Ciclo de Krebs: secuencia de reacciones que permite a las mitocondrias generar energía (memorizada múltiples veces por los estudiantes de biología)

Suena a algo bastante similar…. salvo que si uno tiene muchas mitocondrias en sus células, no tira rayos de sus manos ni puede convencer a alguien de que “esos androides no son los que está buscando”.

Garrapata a punto de estallar

Comentario antes de seguir: con posterioridad al estreno de Episodio I, unas bacterias reales fueron denominadas Midichloria mitochondrii en referencia a los microorganismos ficticios de Star Wars (el que las denominó seguro era bastante nerd), pero tampoco vayan a emocionarse mucho. Estas Midichloria mitochondrii viven dentro de las mitocondrias (posta!) de células ováricas de la garrapata común, Ixodes ricinus. Divinura de criatura.

Pero volviendo a lo que nos compete, es decir las mitocondrias en general. Y los Jedis. Hay algo que, si uno empieza a analogar las mitocondrias y los midiclorianos, es interesante de analizar (para un nerd). Y es el modo en que se transmiten los midiclorianos. O dicho de otra manera, ¿la sensibilidad a la Fuerza es heredable?
Si uno acepta como canon lo que nos mostraron las películas  (sin meternos en el universo expandido, o en las series animadas), tenemos pocos casos para analizar. Por un lado, tenemos a Anakin Skywalker, concebido por el espíritu santo de la Fuerza, y un tipo mortalmente hábil en el manejo de la Fuerza, que hizo la “cosa chancha” con Padme Amidala (una minita que lo que nos mostró el cine es que no tenía habilidades de la Fuerza, si bien era bastante atrevida, buena guerrera, e independiente, salvo en Episodio III, que lo único que hace es estar parada o sentada lloriscando embarazada y luego morir), dejando como descendencia a Luke y a Leia. Luke es sensible a la Fuerza, claramente. Y Leia también, aunque lo demuestra menos, pero recuerden que al final de The Empire Strikes Back puede “escuchar” a su hermano colgado de una antena y volver a rescatarlo con Lando en el Millenium Falcon.
Y en la última película nos enteramos que (sí, acá va un spoiler) el hijo de Han Solo y Leia, Ben Solo, también es bastante pulenta en la Fuerza (además de adolescente cabroncito). Leia, por su parte, no se la ve (al menos en The Force Awakens) muy usuaria de la Fuerza, y Han Solo… bueno, sabemos que no tiene ningún poder de la Fuerza.

Ben Solo, que no salió fisicamente ni a su madre ni a su padre

También está Rey, que aprende a usar la Fuerza casi naturalmente, por lo que posiblemente sea bastante pulenta, y que si me preguntan pareciera ser la hija de Luke, pero al no haberse clarificado en la película, lo dejamos un poco de lado (Rey es físicamente como una mezcla de Keira Knightley y Natalie Portman, pero supondremos que Padme y su doble de riesgo no son las progenitoras).

Entonces, en resumen:

-Luke y Leia heredaron de su padre (Anakin/Darth Vader) el poder de la Fuerza

-Ben hereda de Leia el poder de la Fuerza

Si quieren, reemplacen “el poder de la Fuerza” por “los midiclorianos”.

Los hermanitos Skywalker, cuando no sabían que eran hermanos y se tenían ganas

Lo interesante es que en el caso de Ben, él es claramente más poderoso en la Fuerza que Leia. Ok, puede ser que Leia tenga potencial en la Fuerza si se entrenara, cosa que Ben si hizo… pero a priori, pareciera…. Y por otro lado, Luke parece mucho más poderoso en la Fuerza que su gemela Leia, aunque sigue vigente saber cuan pulenta pudo llegar a ser Leia si se entrenara. Sería interesante saber esto, porque en tal caso tendríamos una pista de cómo se heredan los midiclorianos, porque al ser gemelos Leia y Luke uno esperaría que tuvieran la misma cantidad de midiclorianos, ¿no? o que Ben tuviera la misma cantidad, la mitad, o menos que la misma cantidad que su madre… ¿no?

¿Y si los midiclorianos se heredaran como las mitocondrias, ya que andamos haciendo analogías?

Para eso, refresquemos la memoria con algunas obviedades:

-La gameta femenina (el óvulo) es grande, estático, y único.

-La gameta masculina (el espermatozoide) es pequeño, peludo y suave. No, pará, ese es Platero. El espermatozoide es pequeño, móvil, y se produce en grandes cantidades. Poseen dos partes principales: la cabeza y el flagelo.

Esquema de espermatozoide.
Ligeramente modificada de la figura que está acá

Profundizando un poco más, podemos decir que la cabeza del espermatozoide contiene un sector denominado acrosoma (encargado de debilitar la pared del óvulo) y el núcleo, todo rodeado de escaso citoplasma y una membrana plasmática. Al lograr penetrar en el óvulo, el espermatozoide libera su núcleo hacia el citoplasma del óvulo, el cual se fusionará con el núcleo del óvulo generando la dotación completa de ADN (recordemos que las gametas poseen la mitad del ADN del adulto).

Ahora bien, ¿qué onda las mitocondrias?

Cuando describimos el espermatozoide, no dijimos que hubiera mitocondrias en la cabeza. Aún así, poseen mitocondrias, en el sector del flagelo (que es justamente lo que permite que el flagelo se mueva, y por consiguiente el espermatozoide se mueva). Pero teniendo en cuenta esto, se puede deducir que no ingresan mitocondrias del espermatozoide en el óvulo.

Dicho de otra manera, no ingresan mitocondrias del padre en el óvulo.

Dicho de una manera similar, las mitocondrias que tenemos nosotros en nuestro cuerpo vienen de nuestra madre.

Ojo, hay algunos trabajos que muestran que a veces una muy pequeña fracción de mitocondrias paternas pueden entrar en el óvulo, por lo que el adulto puede tener “dos linajes de mitocondrias” en su cuerpo. Son muy escasos estos trabajos. Pero los hay. Y también hay que aclarar que hablé de humanos, y no necesariamente se aplica a otros organismos (en bivalvos y algunos insectos, por ejemplo, se observa una gran proporción de mitocondrias masculinas (o ADN mitocondrial masculino) heredado también).

Y dado que Star Wars transcurre hace mucho tiempo, en una galaxia muy lejana, tampoco tenemos evidencias de que Leia, Luke, Han, y el resto sean humanos…

Pero aceptando que son humanos, podríamos decir que si los midiclorianos se comportaran como las mitocondrias, Leia y Luke deberían haber recibido sus midiclorianos de su madre, ergo Padme debería haber sido sensible a la Fuerza.

Cuando se enteró que en habilidades de la Fuerza Luke no sale a su padre

Y de esto, podría plantearse otra conclusión: no se puede clonar un humano sensible a la Fuerza y obtener otro sensible a la Fuerza. Una de las técnicas típicas para clonar requiere que se remueva el núcleo de una célula somática (no una gameta, es decir una célula con el ADN completo, no la mitad) del individuo que se quiere clonar (un Jedi, por ejemplo) y se lo implante en un óvulo sin núcleo. Al tener la dotación completa del ADN, ese óvulo actúa como fecundado, y produce un embrión y dará origen a una copia exacta del que dona el ADN.

Todos esperábamos algo así... 

¿Exacta? no, porque se transfiere el ADN del núcleo, por lo que no se transfieren las mitocondrias. Las mitocondrias son del que pone el óvulo. Así que si se clonara de esta manera un Jedi, pero se usara un óvulo de un no sensible a la Fuerza, el “Jedi” resultante no tendría las mitocondrias (y los midiclorianos, si fueran comparables en sus características).

La alternativa sería que el donante de óvulos sea un ser sensible a la Fuerza (tendría las mitocondrias/midiclorianos en el citoplasma del núcleo), pero se perdería la idea de clonar al Jedi.
Pero podrías tener un Lando Carlissian con poderes de la Fuerza. ¿Y quién no quiere eso?

Para finalizar, y para hablar de algo relacionado con la biología evolutiva (que de eso va el blog, de hecho), volvamos a las mitocondrias y su forma de heredarse.

Sabemos que las mitocondrias se heredan solo por línea materna. Y también ocurre que el ADN de las mitocondrias no se mezcla (como ocurre con el ADN de las personas). Es siempre el mismo, las modificaciones al ADN de las mitocondrias (vamos a decir ADNm de acá en más, por más que me acordé un poco tarde de abreviar) se dan por acumulación de mutaciones solamente.

Y con esto quiero llegar a la Eva mitocondrial. Esta teoría bastante ingeniosa lo que plantea es que si uno analiza la población humana del mundo (no toda, pero una cantidad grande de personas), puede construir una especie de árbol genealógico usando el ADNm y los cambios que se ven en la secuencia (los que tienen menos cambios, estan mas cercanamente emparentados). Obviamente, árbol genealógico femenino. Y haciendo esto, se puede reconstruir la secuencia de ADNm ancestral, la primera, la de la primera madre (esto es un poco poético, pero bueh), la Eva de la humanidad (si, me fui al demonio). Y ubicarla espacialmente y temporalmente. No sería la primer mujer. No sería la única mujer de su tiempo. Sería el ancestro común femenino más antiguo. No me quiero meter en exceso en esta teoría, porque es discutida, y hay evidencias que sostienen orígenes múltiples espacialmente hablando, y tampoco soy un paleoantropólogo. 

Esquema mostrando varios linajes femeninos, con uno en negro llegando a la actualidad, que representaría el linaje de la Eva mitocondrial (la primera mujer de esa línea)

Pero como partimos de Star Wars para hablar de biología celular, y luego algo de evolución, me gustaría terminar con otra saga de Ciencia Ficción. Y un spoiler bestial si no la vieron.
Al final de Battlestar Galactica, y con muchas licencias artísticas, Caprica Six y Baltar no corpóreos nos muestran a Hera Agathon, que supuestamente era el primer híbrido entre humanos (Helo) y cylons (Athena), como justamente la Eva mitocondrial, que vendría a ser la que da origen a la humanidad moderna, que es hallada (en forma de un fósil de 150.000 años) en Tanzania, África.

Como la teoría de la Eva mitocondrial sugiere.

"Hera, I am your father"

Judge me by my size, do you? Hmm? Hmm. And well you should not. 

For my ally is the Force, and a powerful ally it is.