La hipótesis CoRR (del inglés co-ubicación para regulación redox - co-localización con el propósito de regulación redox ) es una suposición en biología evolutiva , según la cual la localización de la información genética en orgánulos citoplasmáticos le permite regular su expresión por redox . modificaciones de sus propios productos genéticos [1] .
Fue presentado en 1993 en un artículo en el Journal of Theoretical Biology bajo el título "Control de la expresión génica por potencial redox y la necesidad de genomas de cloroplastos y mitocondriales" [2] , y su concepto principal fue esbozado en un revisión de 1992 [3] . El término "CoRR" se introdujo en 2003 en un artículo de Philosophical Transactions of the Royal Society titulado "La función de los genomas en los orgánulos bioenergéticos" [4] .
Los cloroplastos y las mitocondrias son orgánulos convertidores de energía en el citoplasma de las células eucariotas . Los cloroplastos, en particular, realizan la fotosíntesis en las plantas verdes, durante la cual la energía de la radiación solar se convierte en la energía de los compuestos químicos. Las mitocondrias proporcionan respiración celular , durante la cual la energía almacenada en los carbohidratos se convierte en energía ATP. Además de estas funciones bioenergéticas clave , ambos orgánulos contienen el aparato genético representado por moléculas circulares de ADN, así como un sistema de enzimas que aseguran la transcripción y traducción.
De acuerdo con la teoría simbiogenética , tanto los sistemas de conversión de energía proteica de los cloroplastos y las mitocondrias como el sistema genético de estos orgánulos son heredados de los antiguos procariotas de vida libre. Sin embargo, en la etapa actual de evolución, la mayoría de los genes de las proteínas mitocondriales y del cloroplasto están localizados en los cromosomas del núcleo de la célula eucariota. Estos genes se expresan en el citoplasma, luego de lo cual se importan a los orgánulos, donde realizan sus funciones.
La hipótesis explica por qué los cloroplastos y las mitocondrias contienen un genoma ( ADN circular ). Lo que a su vez también explica el fenómeno de la herencia citoplasmática, sujeta a patrones no mendelianos , herencia de uno de los padres. Por lo tanto, la hipótesis responde a la pregunta: ¿por qué en el curso de la evolución una serie de genes endosimbiontes se trasladaron al núcleo , mientras que algunos de los genes permanecieron en el citoplasma simbionte?
La hipótesis establece que los cloroplastos y las mitocondrias contienen genes cuya expresión debería estar bajo control regulatorio directo del estado redox de sus productos génicos o portadores de electrones que interactúan con estos productos. Dichos genes forman el núcleo o subconjunto primario de genes de orgánulos. La necesidad de control redox del gen se convierte así en un obstáculo para su transferencia al núcleo. Como resultado, la selección natural conserva los genes del conjunto primario en los orgánulos, mientras que otros genes que no están sujetos al control redox pueden transferirse al núcleo.
Los genomas mitocondriales y de cloroplastos también contienen genes para su propia maquinaria de expresión génica. Según la hipótesis, estos genes forman un conjunto secundario: un grupo de genes cuyos productos proporcionan la expresión de información genética. Y aunque, por regla general, no es necesario el control redox de la expresión de los genes del sistema genético de los orgánulos, en algunos casos pueden estar sujetos a control redox, lo que permite potenciar las señales redox que actúan sobre el genes del subconjunto primario.
La localización de genes del conjunto secundario (genes cuyos productos proporcionan expresión) en orgánulos es necesaria para el funcionamiento de genes del conjunto primario (genes cuyos productos están controlados por el estado redox). La hipótesis predice que si todos los genes del conjunto primario desaparecen, tampoco habrá funciones para los productos de los genes del conjunto secundario y, por lo tanto, el orgánulo finalmente perderá su genoma. Pero si al menos un gen permanece bajo el control redox de su producto, entonces el orgánulo debe contener el aparato genético que asegura la expresión de este gen.