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.
El protagonista de hoy en Hablando con Científicos es un viejo conocido de todos vosotros: Jorge Laborda. Le hemos pedido que, con su habitual habilidad para comunicar, nos indique el camino para adentrarnos en los secretos de la molécula más fascinante de la vida: el DNA —o ADN, si preferís el término en español—. Tenemos un motivo claro: comentar el contenido del libro más reciente de Jorge: DNA desencadenado..
Las letras del alfabeto genético
El DNA está compuesto por cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina © y guanina (G). Estas moléculas, unidas en una larga cadena, forman el alfabeto con el que la naturaleza escribe las instrucciones de cada ser vivo. Las bases se enlazan por interacciones eléctricas, formando los puentes de hidrógeno que mantienen la doble hélice estable.
Jorge compara el DNA con un libro: las letras deben permanecer fijas para conservar el significado. Si cambiaran de sitio o se alteraran, el texto —la información genética — se volvería ilegible. La estabilidad química del DNA garantiza que la información se mantenga durante la vida del organismo y se transmita a la siguiente generación.
Pero la copia del DNA nunca es perfecta. Los errores al replicarse son inevitables, y esa imperfección resulta esencial. Si el DNA se copiara sin fallos, no existiría la evolución. Los errores generan diversidad; algunos son perjudiciales y desaparecen, pero otros confieren ventajas y se perpetúan. La vida avanza en un delicado equilibrio entre fidelidad y cambio, entre estabilidad y error.
*La guerra de la información**
Una de las ideas más sugerentes del libro es que la vida puede entenderse como una guerra de información. Cada ser vivo lucha por conservar y transmitir su propio código genético frente a los demás. Las células necesitan esa información para fabricar las moléculas que las hacen funcionar, y deben reproducirse antes de que su DNA se degrade.
En esa competencia intervienen todas las formas de vida. Los leones cazan cebras, las plantas desarrollan espinas para defenderse de los herbívoros, los parásitos invaden a otros organismos. Detrás de esas interacciones hay una misma batalla: la de los genes por mantenerse en el tiempo. Cada genoma trata de perpetuar su información frente a otros que compiten por los mismos recursos.
El costo energético de la vida
Copiar y mantener la información genética tiene un enorme coste energético. Cada base del DNA requiere energía metabólica para replicarse. Con más de 3.000 millones de pares de bases en cada célula humana, el gasto total es gigantesco. Por eso, las células utilizan un sistema intermedio: el RNA, que actúa como una copia temporal del DNA.
El RNA lleva las instrucciones necesarias para fabricar proteínas sin poner en riesgo el original. Laborda lo compara con copiar un libro antiguo: trabajamos con la copia, no con el incunable. De ese modo, la célula conserva la información intacta y, al mismo tiempo, puede usarla para generar las estructuras que necesita.
Orden, contexto y significado
Para que exista información, tiene que haber orden. Igual que las letras de una palabra solo tienen sentido si están en la secuencia correcta, las bases del DNA deben organizarse en un orden preciso. Si ese orden cambia, cambia también la proteína resultante y, por tanto, la función biológica.
Cada célula del cuerpo humano contiene el mismo genoma, pero utiliza solo una parte: las neuronas activan unos genes, las células del hígado otros. Jorge Laborda compara el genoma con un manual universal de instrucciones: contiene las pautas para fabricar cualquier “máquina biológica”, pero cada célula lee solo los capítulos que necesita.
Genes que dependen del contexto
Un fragmento de DNA solo es un gen funcional si puede expresarse. Si un gen bacteriano se introduce en una célula humana, puede que no funcione, porque la célula no dispone de las herramientas necesarias para “leer” ese mensaje. La información biológica depende tanto del código como del sistema que lo interpreta, igual que un libro en chino no sirve a quien no conoce el idioma.
Aun así, el código genético es prácticamente universal. La correspondencia entre tripletes de bases y aminoácidos es la misma para casi todos los organismos, lo que demuestra que toda la vida en la Tierra comparte un origen común.
Parásitos moleculares
Hasta un 10 % del genoma humano está formado por secuencias repetidas que se comportan como parásitos moleculares. Son fragmentos de DNA capaces de copiarse e insertarse en distintas partes del genoma. Muchos proceden de antiguos retrovirus que infectaron a nuestros antepasados y quedaron integrados en su DNA.
Aunque la mayoría son inactivos, algunos siguen “saltando” dentro del genoma. Con el tiempo, este proceso ha alcanzado un equilibrio evolutivo: si los parásitos se replican demasiado, dañan a la célula y mueren con ella; si la célula logra controlarlos, ambos pueden coexistir. En ocasiones, esas inserciones fortuitas incluso han favorecido innovaciones evolutivas.
La información entre la información
En los organismos complejos, los genes no están escritos de forma continua: las secuencias útiles (exones) se alternan con fragmentos que no codifican proteínas (intrones). Antes de fabricar una proteína, la célula debe eliminar los intrones y unir los exones con precisión. Un error mínimo puede cambiar por completo el significado del mensaje genético.
Laborda compara este proceso con leer El Quijote intercalando páginas llenas de letras sin sentido: habría que suprimir las páginas inútiles para recuperar el texto. Las células realizan esta tarea miles de veces por segundo, con una precisión extraordinaria.
La química de la vida
A lo largo de la entrevista, Jorge Laborda transmite su admiración por la lógica de la naturaleza. Cada detalle químico del DNA, desde el tipo de azúcar que lo forma hasta los mecanismos de reparación y copia, responde a un equilibrio entre necesidad, azar y posibilidad.
DNA desencadenado no solo explica cómo funciona el DNA, sino que invita a maravillarse ante la elegancia de la bioquímica. Es un recordatorio de que la vida, en última instancia, es información escrita con letras químicas que la evolución ha aprendido a leer, copiar y transformar.
Os invitamos a escuchar a Jorge Laborda, Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Castilla-La Mancha (Albacete), autor de Quilo de Ciencia, coautor de Ciencia Fresca y participante en Hablando con Científicos.
Obras de Jorge Laborda.
DNA desencadenado. El frágil código de la vida y su inevitable deterioro
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