El Dogma central de la Biología Molecular (II): La Ciencia

Esta entrada es una segunda parte que se corresponde con la anterior publicada: El Dogma central de la Biología Molecular (I): La Historia. Os recomiendo encarecidamente echarle un vistazo para entender bien el contexto de lo que a continuación vamos a tratar. En ella os introduzco a nuestro amigo Crick, quién fue el que postuló todo esto sobre el Dogma Central de la Biología Molecular.

El Mecanismo Tras el Dogma

El dogma que propuso el bueno de Crick en su documento original viene a decir lo siguiente: Existe una unidireccionalidad en como la información genética es transmitida. El ADN es transcrito como ARN mensajero y este a su vez es traducido como proteína, molécula que finalmente lleva a cabo la acción encomendada. Las palabras subrayadas no están elegidas por el selector de sinónimos de Word, sino que así es como se conocen estos procesos biológicos. La creación de una molécula de ARN mensajero desde el ADN es la transcripción, y la creación de una proteína desde una molécula de ARN mensajero es la traducción. El dogma recoge además que el ADN es la única molécula de esta particular triada que es capaz de replicarse a si misma, de generar copias de si mismo, como ya sabemos que hacen las células cuando se dividen.

Años más tarde, al erróneamente llamado "dogma" se le añadieron más elementos con el descubrimiento de la transcriptasa inversa, una enzima que es capaz de retrotranscribir la información del ARN a ADN; sistemas capaces de pasar de ADN a proteína sin la necesidad de utilizar ARN; los priones, pequeñas proteínas que no vienen derivadas de ningún ADN/ARN; o más recientemente el descubrimiento del ARN no codificante, moléculas de ARN que pueden llevar a cabo funciones celulares que les suponía exclusivamente a las proteínas. Estos últimos parecen tener gran relevancia y han sido muy estudiados en el contexto del cáncer.

Figura original publicada en la revista Nature por Crick en 1970 tras la redefinición del dogma

Las flechas completas hacen referencia al dogma inicial, mientras que las punteadas incluyen los nuevos descubrimientos.

Fuente: https://profiles.nlm.nih.gov/

Biología Molecular Entre Fogones

Para que entendamos esto bien, imaginemos un gen del ADN como una hoja de papel donde se encuentran escrita una receta para hacer una deliciosa tarta de manzana. Tal información solo puede ser copiada y replicada por las señoritas ADN polimerasas pues son quienes tienen la máquina de escribir. Ahora bien, las señoritas ADN polimerasas son meras "fotocopiadoras", pueden producir mas hojas pero no tienen ni idea de lo que hay escrita en ellas, no saben descifrarlas. Para eso le hacen entrega de la hoja a las señoritas ARN polimerasas, quienes son capaces de descifrar la información contenida en la hoja, la transcriben y la reproducen en una nueva hoja en un idioma que los cocineros puedan entender, por que no es lo mismo "lechuga" que "ensalada de brotes campestres sazonados con aceites vegetales", Curiosamente, son capaces de transcribirla a este nuevo lenguaje pero no son capaces de realizar la misma función a la inversa. ¿Quién puede saber que una "ensalada de brotes campestres sazonados con aceites vegetales" es simple lechuga? Por último, los chefs "Ribosomas" seguirán la receta en un lenguaje que dominan e irán añadiendo los distintos ingredientes, los aminoácidos, que tras un golpe de horno darán lugar a unas deliciosa tartas llamada "Proteínas".

Entendámoslo así, cuando alguien toma una receta de un plato ¿qué objetivo final tiene? No es otro, que llenar la panza ajena o la suya propia de sabrosa comida. ¿Qué elemento va a realizar esa función? ¿Qué último intermediario realizará la acción para la cual se ideó la receta? Efectivamente, en nuestro símil tan particular se trata de la tarta, de las proteínas.

Siguiendo este paralelismo, las señoritas transcriptasas inversas antes mencionadas serían señoritas especializadas en cocina que entienden que una "ensalada de brotes campestres sazonados con aceites vegetales" es simple lechuga y pueden retrotranscribir la información a la receta original (ARN da lugar a ADN). Existirían pequeños robots que con tan solo leer "lechuga" te realizan el tan elaborado plato de brotes campestres (ADN da lugar a Proteina). Aparecerían pequeños muffins en el horno creados sin receta (Proteínas sin necesidad de ADN/ARN, priones). Y por último habría recetas transcritas en hojas comestibles que, aunque posiblemente no tan eficazmente como una rica tarta, realizarían la función última de llenar nuestra barriga (moléculas de ARN que realizan funciones celulares).

El dogma en el contexto del cáncer

¿Y cómo relacionamos todo esto con el cáncer? Posiblemente muchos ya lo habréis imaginado. Una mutación en la secuencia de ADN de un gen será transcrita al ARN mensajero de dicho gen y finalmente traducida en la proteína. Veamos como sería tal cosa en nuestra cocina. Imaginemos que una de nuestras queridas ADN polimerasas en una de las copias de la receta de la tarta de la manzana comete un error y en lugar de escribir "5 gramos de ázucar" escribe "500 gramos de azúcar" (Nótese mi nulo conocimiento en repostería en caso de que estas cantidades sean completamente disparatadas o no para una tarta de manzana, pero nos hacemos una idea del concepto). Obviamente esos "500 gramos de azúcar" serán transcritos por las ARN polimerasas y en última instancia, el chef Ribosoma los añadirá a la tarta. De este modo, la función última de la tarta que era aportarnos cierto dulzor a la vida se ha convertido en una bomba de azúcar que colapsará nuestras arterias. Es decir, su función original no era perjudicial sin embargo esta tarta supone un gran peligro para nosotros. Sin quererlo, nuestra querida ADN polimerasa ha convertido una receta en una "oncoreceta", un gen en un "oncogen". Le ha otorgado una capacidad de la que antes carecía y ha perturbardo por completo la función de esa tarta.

Pronto hablaremos sobre los supresores tumorales en el contexto de nuestra cocina. Igualmente, los relacionaremos con una de las entradas previas en la que tratamos los oncogenes. ¿Alguien se atreve a usar nuestro símil culinario para explicarlos? No dudes en hacerlo en los comentarios.

Espero que tanto en esta como en la anterior publicación hayáis aprendido junto a mi un poquito más sobre la Historia de la biología molecular y la maravillosa maquinaria que hay dentro de nuestras células. Abstraed vuestra mente un segundo y pensad que todo esto ocurre dentro células tan pequeñas de incluso unos 10 micrómetros de tamaño (10 milésimas partes de 1 milímetro!) A día de hoy yo sigo impresionándome con la biología molecular y como el entenderla, nos ayuda a seguir tras las huellas del cáncer.

FdM.