Dogma central.

Ahora llega el momento de redondear la información que venimos platicando en columnas anteriores, sobre biología molecular. Pero primero, quiero que platiquemos de un tipo de moléculas sumamente sorprendentes, las proteínas.

Las proteínas, que en todos lados las vemos anunciadas, ya sea en alimentos para crecer grandes y fuertes, o como suplementos para atletas de alto rendimiento. El termino proteína proviene del término francés protéine, que a su vez deriva del griego proteios, que significa prominente, de primera calidad, esenciales para la vida. Químicamente las proteínas son polímeros, derivados de la unión de los aminoácidos, mediante el enlace peptídico. Estos polímeros se encargan de la mayoría de las funciones vitales de nuestro organismo, desde dar soporte a la célula como el colágeno, sirven como defensa ante las diversas agresiones; anticuerpos. También como sistemas de reconocimiento; receptores celulares en el exterior de la célula, sistema de transporte; bombas de iones como la Na/K ATPasa o la hemoglobina. Para que una proteína funcione como dios manda, debe de tener un medio favorable, es decir, pH, temperatura, concentraciones iónicas adecuadas, ya que todos estos factores influyen en la estructura tridimensional del polímero.

De forma clásica se han establecido cuatro estructuras en las proteínas, la estructura primaria, que es la secuencia específica de aminoácidos. La estructura secundaria en la cual las cadenas se pliegan e interactúan aminoácidos cercanos, mediante atracciones electrostáticas y puentes de hidrógeno. La estructura terciaria que se establece con las interacciones entre toda la cadena, esta permite el correcto plegamiento y empaquetamiento lo que genera la estructura 3D. Finalmente la estructura cuaternaria se considera como la interacción de una o más proteínas, como los ribosomas.

Ahora bien regresemos a lo que se le nombra como dogma central de la biología molecular. Durante décadas se estableció que el procesamiento de la información genética seguía una vía, en la cual el DNA, se copiaba a sí mismo (replicación) y servía como plantilla para originar al RNA mensajero, proceso nombrado como transcripción. Posteriormente el RNA es usado como molde para la síntesis de proteínas, es decir se traduce. Haciendo una analogía, la transcripción sería como pasar del español al inglés, puesto que se comparten las mismas “letras”, en el caso del ADN presenta: Adenina, Guanina, Citocina y Timina. Por el RNA se agrega el Uralico, Como vemos el código es muy similar. En cambio la traducción, siguiendo la analogía, vendría a ser el cambio del español a chino, donde un sistema de cinco letras, es traducido a un lenguaje de 20 letras, los aminoácidos.

En resumidas cuentas el dogma central, constaba de tres pasos: la replicación; el DNA genera más DNA, la transcripción de DNA a RNA y la traducción de RNA a Proteínas. Todo un mundo feliz y contento ¿y los organismos que solamente tienen RNA (retrovirus, como el VIH) y un juego de enzimas raras? Pues estos organismos revolucionaron el dogma, puesto que al llegar a este punto se tenían dos caminos: El primero es que estos virus inyectasen su RNA y se apoderaran de la síntesis de proteínas, era una posibilidad muy coherente, sin embargo recordemos que el RNA es muy inestable y suele ser degradado por una gran variedad de sistemas enzimáticos. Por otro lado la segunda opción es que el virus inyecte su RNA y su paquete de enzimas a la célula y que dentro de este paquete enzimático se encuentre una retrotranscriptasa, la cual escribe de RNA a DNA, este panorama parece algo más complicado, sin embargo es lo que realmente ocurre y ocurre con tanto éxito, que una de las formas de medir la expresión de un gen, es aislar el RNA, luego en un medio apropiado, dentro de un tubo de ensaye, colocar el RNA y la retrotranscriptasa, teóricamente vamos a obtener DNA, ahora solo queda amplificar este DNA, usando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), posteriormente se toma esta gran cantidad de DNA amplificado y se mide. Este proceso del paso de RNA a DNA se le conoce como transcripción inversa o retrotranscripción.

Para terminar quiero recordarte que, esto solo es una pequeña reseña de lo que una célula es capaz de hacer, ya sea cuando se prepara para dividirse, cuando requiere más proteínas para mantener sus funciones vitales o cuando es invadida por un virus. Los mecanismos moleculares y los sistemas que trabajan son verdaderamente complejos, tanto que aun no hemos podido describirlos en más de un 10%.