Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/288/16
Ciudad de México, 2 de diciembre de 2016
- Cuatro destacados investigadores abordaron las aportaciones del científico inglés cuyos trabajos sentaron las bases de los estudios de genética y biología molecular.
- Los doctores Michel Morange, Francisco Bolívar Zapata, Antonio Lazcano Araujo y Ranulfo Romo durante la mesa redonda Francis H. Crick, a cien años de su nacimiento en El Colegio Nacional.
Foto: AMC/Elizabeth Ruiz Jaimes.
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A un siglo del nacimiento de Francis Crick –quien colaboró en la descripción de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN) – cabe destacar su capacidad intelectual para diseñar experimentos, generar teorías, producir explicaciones y utilizar el conocimiento de otros investigadores en la formulación de esquemas, que al día de hoy todavía son esenciales para la ciencia, resaltó Antonio Lazcano, especialista en biología evolutiva.
En el marco de la mesa redonda “Francis H. Crick: A cien años de su nacimiento”, que se realizó el pasado martes en El Colegio Nacional, Michel Morange, invitado, y Francisco Bolívar, Antonio Lazcano y Ranulfo Romo, miembros de la prestigiada institución, presentaron diversos aspectos de la vida y de las contribuciones científicas de Francis Crick.
Michel Morange, del Laboratorio Europeo de Biología Molecular, habló de algunas contribuciones del bioquímico inglés que nació el 8 de junio de 1916, como la elucidación de la estructura del colágeno, o que como especialista en la cristalografía de proteínas tenía una capacidad única para interpretar patrones de difracción de rayos X de las hélices ? (estructuras secundarias de las proteínas), lo cual fue importante para la descripción de la estructura del ADN.
En su participación, el bioquímico Francisco Bolívar Zapata, expresidente de la Academia Mexicana de Ciencias, recordó que el 25 de abril de 1953 la revista Nature publicó el artículo Molecular Structure of Nucleic Acids de James Watson y Francis Crick, en el que se describió la estructura del ADN. El modelo que propusieron consistía en una doble hélice formada por dos cadenas de azúcares y fosfato unidas por las bases nitrogenadas que se ordenan en pares de manera específica: una adenina “A” con una timina “T” y una guanina “G” con una citosina “C”.
La relevancia de lo anterior se debe a que la estructura del ADN es un elemento universal en todos los seres vivos y en los virus. “El ADN es una macromolécula formada por la unión de miles de nucleótidos. El genoma humano tiene 3000 millones de pares de nucleótidos y la diferencia con otros seres vivos es la secuencia”.
Y es esta característica, la universalidad de la estructura del ADN, la que permite la transferencia horizontal y la recombinación genética del ADN de distintos organismos. “La transferencia horizontal ocurre diariamente en todas las especies; los virus y las bacterias son los principales responsables de este fenómeno. Este tipo de transferencia permite que el ADN de una especie pueda ser transferido a otra. Un ejemplo es la transferencia de genes de bacterias a plantas para generar la fotosíntesis en los vegetales”, mencionó el bioquímico Bolívar Zapata.
Del mundo del ARN al estudio de la conciencia
Después del modelo que propusieron Watson y Crick, se sospechó que la relación entre las proteínas y el ADN podría estar mediada por un código, y que el ácido ribonucleico (ARN) podría ser el intermediario, mencionó Antonio Lazcano, especialista en el origen y evolución temprana de la vida en la Tierra.
En 1958 Crick propuso en un artículo lo que ahora se conoce como el dogma central de la biología molecular, el cual se refiere a la manera en la que fluye la información: del ADN al ADN, cuando hay duplicación, y del ADN al ARN, para generar las proteínas, pero nunca se puede ir de las proteínas al ADN, señalaba Crick, de acuerdo con el doctor Lazcano.
En la década de los sesenta Crick y otros biólogos moleculares se dieron cuenta de que para leer la información genética se necesita una estructura compleja que es el ribosoma, el cual ya había sido caracterizado por algunos grupos de investigación como una estructura con ARN y proteínas. El ARN de transferencia es el que lleva a los aminoácidos al interior del ribosoma en donde se lee el mensaje genético, y así los aminoácidos se van pegando para formar una proteína.
“Al percatarse de que en la síntesis de proteínas no se necesita ADN, el químico inglés Leslie Orgel y Crick proponen de manera independiente, y tras varias conversaciones entre ellos, que en el origen de la vida el ADN es prescindible y tampoco había proteínas”.
Tanto Orgel como Crick consideraban al respecto de la universalidad del código genético, que el ARN tiene un papel fundamental porque hasta cierto punto es el código, y que antes del ADN y las proteínas, el ARN cumplió el papel de catalizador y almacenaba información.
En el artículo The origin of the Genetic Code en 1968 de Francis Crick y en el de Orgel titulado Evolution of the Genetic Apparatus del mismo año, proponen que el ARN es catalítico. Crick tenía la habilidad de sumar información y ver más allá de lo que veían los demás, y aunque estaba convencido de que se debía poner atención al ARN, la comunidad científica de ese momento se olvidó de su estudio, explicó Lazcano.
En 1981 se descubre que el ARN mensajero es catalítico porque se puede doblar y puede cortar el ARN sin necesidad de proteínas, con lo que se creó un nuevo campo de estudio, el de las ribosimas – moléculas de ARN con actividad catalítica que se comportan como enzimas – y el ARN catalítico.
“Las moléculas de ARN almacenan información genética, al igual que el ADN, catalizan reacciones químicas, al igual que las proteínas, y tienen para quienes estudiamos el origen de la vida en una etapa temprana, un papel tal vez primordial en la evolución de la vida en la Tierra”, sostuvo.
Otra área en la que Crick se interesó fue en las neurociencias, en específico en estudiar la conciencia, de hecho es lo último en lo que trabajó. Desde el punto de vista del neurofisiólogo Ranulfo Romo, una de las contribuciones de Crick al entendimiento de la conciencia es que se atrevió a encarar este tema, y aunque no hacia experimentos utilizaba el intelecto para encontrar conocimiento.
Crick fue un promotor del estudio de la conciencia, y señaló que tal vez el problema no es tan complicado como parece, por ello los neurocientíficos no debían tener miedo de abordar la conciencia.
El cerebro es el que se nutre de información que llega de los sentidos como el olfato, la vista, el oído, la piel, y en la época en la que Crick se interesa por las neurociencias ya se conocían las rutas por las que se transforman los eventos físicos y químicos para convertirse en actividad eléctrica que llega a algún lugar del cerebro, y estas representaciones se convierten en algo que nos hace sentir, pensar, memorizar y en un momento determinado estar conscientes de algo, explicó el doctor Romo.
Crick estaba convencido de que la conciencia se trataba de un problema para los biólogos y no para los filósofos, así que decidió concentrarse en la información de los sistemas sensoriales con el fin de saber cómo es la percepción consciente, es decir, cómo un estímulo se transforma en doloroso o por qué el color puede ser un estímulo sensorial.
A Crick solo le interesaba enfocarse en la conciencia de la información visual, por lo que excluyó los demás sistemas de percepción. Y si se considera a la conciencia como indivisible y a esto se le añade que el sistema visual es muy complicado, quizá no fue la mejor elección de Crick, en opinión de Romo.
“Y aunque en un futuro pudiéramos entender el código neural de cualquiera de los sistemas sensoriales, y lo reconoció Crick, lo que seguirá siendo una pregunta es la manera en la que de esta actividad nace la subjetividad o como decía el biólogo estadounidense Gerald Edelman: ‘cómo la materia se convierte en imaginación’”.
Noemí Rodríguez González.