La Compleja Lectura del ADN

Cuando alguien nos habla del ADN, inmediatamente pensamos que su estructura es una espiral y que guarda código genético del dueño. Lo hemos escuchado y visto tantas veces, que es difícil pensar que la estructura se descubrió apenas en 1953 (Watson y Crick); y aunque se había sugerido que cargaba el material genético desde 1928 (Griffith), no se le podía estudiar a fondo mientras se desconociera su forma. Ahora que tenemos estas dos respuestas, para el individuo curioso, es inevitable cuestionarse, ¿cómo se pasa de la espiral con código al organismo completo? Sin lugar a dudas ésta es actualmente, una de las grandes preguntas de la biología estructural y de la ciencia en general.
La pregunta es compleja y las respuestas van cayendo con cuenta gotas. Sabemos que hay ciertas proteínas que se pegan al DNA y lo interpretan para formar otras proteínas necesarias para las diferentes células. El doctor Remo Rohs y sus colegas de la universidad de Columbia, se han dedicado a estudiar ¿cómo saben estas proteínas donde pegarse al ADN para “leer” la parte adecuada?
De acuerdo a una publicación de Rohs en la revisa Nature de esta semana, las proteínas buscan la parte adecuada del ADN en base a dos mecanismos: formación de puentes de hidrógeno con secuencias específicas y deformaciones locales en el ADN que también dependen de su secuencia. El ADN es una espiral, pero no es una espiral simétrica, sus terminaciones están más cerca de un lado que del otro. Por eso se habla de una hendidura mayor y una hendidura en su estructura (ver foto). Cuando en la secuencia del ADN tenemos una gran presencia de Adenina y Tiamina, en lugar de Guanina y Citosina (bases que forman la secuencia del ADN), la hendidura menor se hace aún más estrecha, acercando los extremos de la hélice. A estos niveles la electrostática lo domina todo. Las secuencias en cada uno de los extremos interactúan entre si, de forma constructiva en algunas partes y de forma destructiva en otras. De cualquier manera, el alcance que tienen sus interacciones combinadas es mayor y la proteína se entera más fácilmente donde están. Es un poco como si tuviéramos a dos personas separadas gritando para llamar a alguien, cuando gritan juntas se escuchan más lejos, aunque se entienda un poco menos lo que dicen.
Este estudio no responde completamente la pregunta inicial, sin embargo es un buen avance y sin lugar a dudas un mecanismo muy interesante. El doctor Rohs, nos ha iluminado el camino un poco.

Las Caras que Hacemos

Existe en el comportamiento humano, una tendencia a sincronizar la expresión facial con quines nos rodean. A este fenómeno, se le llama contagio emocional. Sin embargo, no sabemos a ciencia cierta si es simplemente una imitación del gesto o a una sincronización del sentimiento, a lo que se le llama “resonancia emocional”. La doctora Beatrice de Gelder y su grupo de la universidad de Tilburg, en Holanda publicaron esta semana los resultados de sus estudios en la prestigiada revista científica PNAS.

Para estudiar este fenómeno, se hizo un experimento en el que se involucró a dos pacientes con ceguera cortical parcial. La ceguera cortical se debe a daños en la corteza occipital del cerebro, el ojo puede ver bien, pero el cerebro no puede procesarlo y el ciego cortical no puede ver la imagen concientemente. Estos pacientes muestran dicha ceguera sólo en una parte de su área visual.

El experimento consistió en mostrarles imágenes de caras y cuerpos con cierta expresión de miedo o de felicidad, en las áreas sanas y ciegas de su campo visual. Para estudiar su reacción se les pidió que trataran de adivinar si la expresión era de miedo o de felicidad; también se medía la expansión de dos músculos claramente ligados con estas emociones y se medía la expansión de la pupila.

Cuando la imagen se les presentó en su parte sana, adivinaron la emoción de la persona en un 90.6 %, mientras que cuando se presentó en la parte ciega, adivinaron en un 87.6 %. La diferencia es tan pequeña, que podemos decir con bastante certeza que el de alguna forma estaban “viendo” con su parte ciega. Es decir, de alguna forma aún por estudiarse, las emociones aún se transmitían de forma inconsciente. La pupila es un indicador fundamental para el experimento, pues no se considera parte de la imitación que hacemos a los gestos de otros. Estos resultados sugieren a nuestra pregunta original, que no sólo se copia el gesto sino que la emoción también “resuena” en el observador.

Por otro lado, de acuerdo a la dilatación de la pupila y la tensión muscular, la emoción mostrada fue mayor cuando la visualización fue inconciente. De esto surgen más preguntas, aunque antes se había ya propuesto que las emociones inconcientes son más fuertes que cuando las hacemos concientes.

Para finalizar, cabe mencionar que estos estudios no desechan la posibilidad de la imitación del gesto como un mecanismo secundario, pero sí justifican a la resonancia emocional como primero mecanismo para las caras que hacemos.

Los Nobel de Ciencia

Esta semana se nombraron a los ganadores de los premios Nobel en las tres categorías de ciencia. En física se le otorgó al chino-inglés Charles Kao, de la universidad china de Hong Kong y los laboratorios Standard Telecommunications; junto a los norteamericanos Willard Boyle (también canadiense) y George Smith, ambos de los laboratorios Bell. El premio se les dio por sus notables contribuciones al desarrollo de la fibra óptica y la eficiente transmisión de señales.
El Nobel de Química lo compartieron el hindú Venkatraman Ramkrishnan, del laboratorio MRC de Biología Molecular, el norteamericano Thomas Steitz, de Yale, y la israelita Ada Yonath, del instituto Weizmann. Se les otorga el galardón por sus estudios para entender la estructura y la función de los ribosomas, que son los encargados de interpretar el código genético y transformarlo en proteínas (para formar todos los tejidos).
En cuanto a medicina, el premio lo compartieron la australiana Elizabeth Blackbur, de la universidad de California en San Francisco, la norteamericana Carol Greider, de Johns Hopkins, y el inglés Jack Szostak, de Harvard y el hospital general de Massachusetts en Boston. A ellos se los reconoce por sus aportaciones para entender el papel que juegan los telómeros (finales del ADN) cuando se separan los cromosomas en la división celular.
Al ver a los galardonados, sus historias y sus ambientes de trabajo hay un par de cosas de las que vale la pena hablar. Teniendo en cuenta las instituciones para las que trabajan, se puede ver que la ciencia de primer nivel se está desarrollando en las universidades, los institutos de investigación, los hospitales y en la industria privada; más aún, parece que la eficiente colaboración entre estos sectores, da muy buenos resultados.
Por otro lado, las investigaciones que merecieron los premios de química y medicina, bien podían haber recibido el premio intercambiado; ambas siguen una línea bioquímica y ambas se pueden aplicar a la medicina. Actualmente muchas ramas de la ciencia están encontrándose de nuevo para resolver problemas conjuntos. Guardando proporciones, es lo que pasó en el renacimiento. La física, las ciencias computacionales, las matemáticas y la química están juntándose para resolver problemas que tradicionalmente se les veía como de biología o medicina. Los grupos de investigación multidisciplinarios están de moda, y hay buenas razones para que lo estén.
En hora buena para los premiados.

Gattaca en las Fronteras

Muchos países alrededor del mundo tienen programas para recibir refugiados. Gente que sale de un país (normalmente pobre) queriendo llegar a otro país (normalmente rico) por diferentes razones: hambre, guerra, persecuciones políticas, etc.
En general, para estos programas se toma en cuenta la situación del país, su relación con el país receptor y ciertas características del individuo como la educación, la edad, la situación familiar, los idiomas que se hablan, la situación política y otras características personales.
La agencia de fronteras del Reino Unido ha propuesto llevar la inspección del individuo un paso más adelante, y analizar el DNA de los candidatos para determinar la verdadera nacionalidad del individuo.
De acuerdo a una nota publicada por Jamie Doward en el influyente periódico inglés “The Guardian”, la política ha sido motivada por la cantidad de kenianos que fingen ser somalíes para tener mejores oportunidades de inmigrar al Reino Unido. Pero la comunidad científica ha tomado con desagrado la noticia, pues los métodos que se pretenden implementar carecen de cualquier rigor científico y las implicaciones sociales de tal práctica son muy cuestionables. El genetista Mark Thomas, del University College de Londres, califica a la propuesta de “horripilante” (Science, 1 de octubre), juicio que bien muestra el sentir de la comunidad científica.
Por otro lado, es importante detener en seco a esta iniciativa y toda la que se le parezca, pues sentará precedente para políticas futuras. De otra forma podríamos terminar en un escenario similar al del clásico de ciencia ficción “Gattaca”, en donde los derechos y las oportunidades de cada ser humano están determinados por su perfil genético.