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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Cremalleras, cordones, escaleras de caracol y Nobel de Medicina 2009. Hablamos con Pilar Iniesta.

Premios Nobel de Fisiología y Medicina 2009

El 5 de octubre, con toda la pompa que suele acompañar a estas ceremonias, el representante de la Asamblea Nobel dio a conocer los nombres de los galardonados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina del año 2009. El galardón ha sido concedido, conjuntamente, a Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider and Jack W. Szostak por el descubrimiento de cómo los cromosomas son protegidos por los telómeros y la enzima telomerasa.

Hablar del ADN es hablar de la molécula de la vida, una molécula extraordinaria que se ha descrito de maneras muy curiosas. Se dice que se asemeja a una escalera de caracol, con barandillas a los lados y cuyos escalones están formados por dos piezas que ensamblan perfectamente. Si las ponemos en colores, para entendernos, la pieza roja se une a la azul y siempre forman una pareja fiel, nunca se unen a ninguna pieza de otro color; la pieza verde se une a la amarilla y forma otro escalón. Así escalón a escalón, se va formando una escalera en la que cambia el orden de los escalones pero siempre están formados por esas dos parejas eternamente fieles.

Esto es, por supuesto, una comparación, en la realidad cada medio escalón es una molécula biológica, cuatro moléculas distintas que se unen como las letras de un código extremadamente complejo, el ADN, que contiene la información completa de todo un ser, sea levadura, humano o elefante. En el caso humano, la escalera de la vida, tiene 3.600 millones de peldaños, una escalera así nos llevaría desde la Tierra hasta la Luna, pero sus componentes son tan pequeños, que cabe completa en el espacio diminuto de una simple célula de apenas unas milésimas de milímetro.

También se asemeja el ADN con una cremallera. Esta comparación es particularmente afortunada para explicar cómo se duplica la molécula de la vida. La mayoría de las células se multiplican por división, la célula madre saca una copia de su ADN y se divide en dos células hijas que contienen idéntica información genética. La duplicación se hace abriendo la hebra de ADN por la mitad, a lo largo, como se abre una cremallera. Luego, como sabe que a cada medio escalón rojo sólo se puede acoplar uno azul y cada medio escalón verde se une a uno amarillo, reconstruye la escalera completa a partir de cada mitad.

El ADN está dividido en pedazos grandes llamados cromosomas y cada cromosoma tiene dos extremos, un principio y un final. Cada vez que se divide, los extremos son complicados de copiar y se pierde información, es como si la cremallera no tuviera los tramos especiales en sus extremos, acaban perdiéndose dientes y se deteriora.

La Naturaleza resolvió el problema proporcionando una protección al principio y al final de la hebra de ADN. Viene a ser como esos cilindros - y aquí viene la última comparación- que protegen los extremos de los cordones de los zapatos para que no se deshilachen. Estos protectores, estos "tapones moleculares", se conocen con el nombre de "telómeros".

En los años 70, Elizabeth Blackburn estudiaba el ADN de un pequeño microorganismo de nombre tetrahymena, un pequeño protozoo ciliado de una sola célula. Descubrió que en los extremos de los cromosomas existe una secuencia de letras que se repiten una y otra vez. Es como si los comienzos de las escalera llevaran cuatro escalones rojo-azul seguidos por dos verde-amarillo, y esa formación se repitiese una y otra vez antes de comenzar la información genética propiamente dicha.

Al mismo tiempo, Szostak llevaba a cabo otro experimento. Había creado una secuencia de ADN, un pedazo de escalera, y lo había introducido en una célula de levadura. Pronto observó que esos pedazos se deterioraban rápidamente en el interior de las células.

En 1980, Blacburn presentó sus resultados en una conferencia científica, Szostak estaba presente y ambos decidieron unir sus resultados en un nuevo experimento que cruzaría las fronteras entre especies. Blackburn aisló los telómeros de tetrahymena, Szostak los acopló en los extremos de sus minicromosomas e introdujo éstos en las células de levadura. Pronto descubrieron que la levadura duplicaba los cromosomas insertados sin problemas, los telómeros protegían al ADN de la degradación. El resultado demostró la función protectora de los telómeros y su papel universal entre los distintos seres vivos.

 

Descubierta la secuencia, faltaba por encontrar al "obrero" molecular encargado de fabricar los telómeros y acoplarlos al ADN. Ese fue el descubrimiento de Carol Greider, estudiante de doctorado de Blackburn. El día de Navidad de 1984, Greider aisló una nueva enzima, la telomerasa, que lleva inscrita en su interior la secuencia exacta de letras que compone cada telómero. Utilizando esa guía, la telomerasa se acopla a los extremos del ADN y fabrica nuevos telómeros.

Investigaciones posteriores mostraron que los telómeros y la telomerasa tienen implicaciones inesperadas en el envejecimiento de las células. Si los telómeros se van perdiendo en sucesivas divisiones, la célula envejece y muere; si se conservan, se divide una y otra vez sin límite. La mayoría de nuestras células, hay excepciones, no escapan a la dictadura de los telómeros ¿significa eso que se puede controlar el envejecimiento de nuestras células y, por lo tanto, nuestro propio envejecimiento? La respuesta, como podemos comprobar en la entrevista que les ofrecemos hoy en Hablando con Científicos, tiene aspectos que ligan el envejecimiento y el cáncer.

Hoy hablamos con María Pilar Iniesta Serrano, Directora del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular II en la Universidad Complutense de Madrid. Pilar Iniesta pertenece al grupo de Investigación del Cáncer, un grupo que ha proporcionado una serie de trabajos que liga la existencia de los telómeros y la telomerasa con el pronóstico de algunos tipos de cáncer.

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