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AULA DE CULTURA VIRTUAL

 

LA REVOLUCIÓN BIOLÓGICA
Y SU IMPACTO SOCIAL


D. Ginés Morata Pérez
Profesor de Investigación del Centro de Biología Molecular del CSIC


Bilbao, 26 de enero de 2004


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Ahora bien, ese nexo físico fue descubierto en 1953 por Watson y Crick y fue descrito en la revista Nature en lo que se puede calificar como el trabajo científico más importante del siglo XX, por lo menos en el área de la biología. Lo que descubrieron estos dos científicos, que tenían 23 y 35 años respectivamente, fue la naturaleza de la información genética, aquella fórmula que hace que se construyan los seres vivos. Se trata de la molécula de ADN. Toda la información genética necesaria para construir un ser está contenida en la propia estructura de la molécula en forma de la secuencia de unos elementos estructurales que tiene la propia molécula. Para obtener una idea aproximada de la molécula, basta con imaginársela como una escalera con una serie de peldaños. Cada uno de los peldaños de esa larguísima escalera tendría unos elementos que varían, y que son de cuatro tipos. Hay cuatro clases de estos elementos: adenina, citosina, timina y guanina. Toda la información genética está contenida en el orden de estas cuatro bases. Además, la propia estructura de la molécula explicaba por qué se duplica el material biológico. Cuando la molécula de ADN se duplica (para, por ejemplo, dar lugar a un nuevo ser, a una nueva célula), se separa en sus dos cadenas, y cada una de las cadenas actúa de molde de la complementaria, con lo cual salen siempre dos ADN exactamente iguales. Por eso nos parecemos a nuestros padres y antepasados: porque estamos heredando esencialmente el mismo orden que ellos tenían en su cadena de ADN –a menos, claro, que haya habido alguna mutación o algún cambio–.

Por tanto, la información genética radica en una secuencia de esas cuatro bases, que simplemente es un alfabeto. Así como el idioma español tiene veintiocho letras, el alfabeto genético sólo tiene cuatro letras y se escribe en un lenguaje monodimensional. Esta comprensión de que, en última instancia, toda la información genética –es decir, lo que somos, lo que hemos sido (nuestros antepasados) e incluso nuestra forma de actuar– está condicionada en buena medida por el ADN fue lo que dio lugar al inicio de la biología molecular, una nueva biología marcada por el estudio y la función del ADN o de la información genética, y a todas esas tecnologías que son tan poderosas y de las que hoy día estamos empezando a disfrutar.

A partir de los avances de los biólogos que empezaron a estudiar cómo funciona y para qué sirve el ADN, se elaboró "el dogma central de la biología molecular", el denominado "secreto de la vida", si bien hay que señalar que, como tal, ese dogma ha dejado de ser un secreto y que hoy día realmente deberíamos decir "los principios de la vida", que pueden explicarse de la manera siguiente. Todos los animales y todas las plantas estamos construidos por unas moléculas, las proteínas. Las partes importantes de nuestro cuerpo (la hemoglobina de la sangre, la queratina, diversas enzimas respiratorias, todas las moléculas importantes que actúan de catalizador de la vida) son proteínas. Esas proteínas están construidas también sobre una combinatoria de veinte aminoácidos –por así decirlo, un alfabeto de veinte letras–, de tal forma que una proteína es diferente de otra proteína porque tiene una secuencia distinta de veinte aminoácidos. Cada una de esas proteínas tiene que estar codificada en el ADN. Entonces, cada una de ellas se hace basándose en un mensaje individual del ADN. Este mensaje está copiado del ADN general, de tal forma que todo el ADN del individuo manda un mensaje particular (por así decirlo, una frase del libro) a parte del núcleo de la célula conveniente, y ahí se sintetiza una proteína con una secuencia especial. Por tanto, tiene que haber unos mecanismo de traducción de ese alfabeto de cuatro letras a este alfabeto de veinte letras. Esto es lo que la gente suele denominar "el secreto de la vida", porque es el mecanismo por el cual se transforma el mensaje genético en proteínas que viven y hacen cosas.

Todo este desarrollo se descubrió en los años sesenta, y se vio que cada tripleta de las cuatro bases daba lugar a un aminoácido concreto. Lo que es importante es que esta secuencia se transforma en otra diferente, y esto es lo que se llama "el mensaje genético", que es universal para todos los organismos. Todos los organismos, seamos plantas, animales, hongos, etc., utilizamos el mismo mensaje genético, y, aunque no haya razón para que siempre tenga que ser igual la traducción, de hecho lo es porque todos hemos heredado este código original del antepasado primero, "que ya lo inventó" por así decirlo, por lo que todos hemos heredado aquello que viene de hace dos millones de años, cuando se inventó el código genético.

Al final de los años sesenta, la biología molecular había identificado esencialmente, a partir de todos estos estudios, las claves básicas de la vida: la naturaleza de la información genética, el código genético, la manufactura de las proteínas, el intercambio energético y las vías metabólicas principales; es decir, los elementos básicos para saber cómo funciona la energía y la expresión básica del ADN estaban descubiertos. Todo ello se había logrado utilizando como modelos experimentales organismos como las bacterias y los virus, que son particularmente apropiados para resolver este tipo de problemas. Sin embargo, había un problema que, utilizando bacterias o virus, no había podido resolverse todavía: el control genético de un organismo en las tres dimensiones del espacio.

Esta cuestión permaneció realmente muy desconocida hasta principios de los años ochenta, cuando la situación empezó a cambiar. Se le suele llamar a este hito "la tercera revolución: el diseño genético de los metazoos" ("metazoo" quiere decir ‘animal tridimensional’). El problema es el siguiente. En biología, cuando uno observa un organismo (una vaca, una libélula, una persona, etc.), ve una parte anterior y una parte posterior, una parte dorsal y una parte ventral. Pues bien, antes de que las células del ojo "vayan a hacer ojo" o las del cuerno "vayan a hacer cuerno", tienen que saber que son anteriores o más anteriores, o dorsales o más dorsales. Las distintas partes de los organismos, antes de diferenciar las cosas y de fabricar sus diversos trozos, tienen que saber y formarse posicionalmente unas a otras en las tres dimensiones del espacio. En pocas palabras: ¿qué es anterior y qué es posterior?, ¿qué es dorsal y qué es ventral? Éste era un gran misterio para la biología.






 

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