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Muchos consideran el esfuerzo que está culminando para disponer de las secuencias completas de los genomas humano y de otros organismos son la más alta expresión de las ciencias biológicas. Yo no lo veo así, sino que lo comparo a los bestiarios medievales y a los catálogos de animales y plantas que les sucedieron, un trabajo descriptivo inmenso (aunque mucho más intrínsecamente apasionante que la secuenciación del genoma) que sirvió de base a la verdadera ciencia de la biología que surgió en el siglo XIX. Para mí, los proyectos genoma son más bien un trabajo rutinario que se ha emprendido a golpe de dinero y de técnica que, una vez realizado, permitirá hacer verdadera ciencia, la que arriesga conjeturas y las verifica.

Creo que para entender este artículo, resulta necesario hacer una explicación previa de una serie de conceptos que se suelen dar por conocidos, cuando en realidad no lo son, con el resultado de que al lector lo que se le dice suele sonarle a magia, blanca o negra, según que sea optimista o pesimista.

Las características que presenta un ser vivo, conocidas como fenotipo, dependen de la interacción entre sus genes, que podríamos decir que son los planos de construcción de sus proteínas, las moléculas de las que depende todo el funcionamiento de la célula, y de las señales que le envía el ambiente, en forma de fotones (luz), fuerzas mecánicas y eléctricas y moléculas que actúan sobre algunas proteínas especializadas en responder a esos agentes. El conjunto de genes que posee un individuo para un determinado carácter o cualidad observable constituye su genotipo. Así, el fenotipo resulta de la interacción entre el genotipo y el ambiente, para desgracia de muchos biólogos moleculares que especulan con la determinación directa del fenotipo por el genotipo.

El famoso ADN es una molécula constituida por una doble hebra arrollada en hélice, que recuerda una escalera de caracol. La estructura que da la forma a la escalera es una cadena repetitiva de fosfatos y el azúcar desoxirribosa. Los peldaños son pares de las bases nitrogenadas Adenosina, Guanosina, Citidina y Timidina. Los pares se forman entre una A de una cadena y una T de la otra o entre una G de una cadena y una C de la otra. Es decir, que hay una complementariedad de bases, de forma que conociendo la secuencia de bases de una cadena, conocemos automáticamente la de la otra. Un gen es un segmento de ADN que codifica para la construcción de una proteína. El código está en la secuencia de bases: cada secuencia de tres bases codifica un aminoácido, la unidad de que se constituyen las proteínas.

Pero el ADN no dirige directamente la construcción de las proteínas, sino que hay un intermediario, el ARNmensajero, una molécula de la familia del ADN, pero de hebra única y con la base Uridina en vez de T, pero también complementaria de A. El proceso comienza con la transcripción, por complementariedad de bases, de la información del ADN a un ARNm, que sale del núcleo, donde se encuentra el ADN y pasa al citoplasma. Allí, gracias a unas estructuras llamadas ribosomas y a unas muy pequeñas moléculas de ARN de transferencia que se unen a aminoácidos específicos, se produce la traducción del mensaje del ARNm a una proteína. La cosa es algo más complicada, puesto que el ARNm suele sufrir procesos de corte y empalme, pero lo dicho es suficiente para entendernos. Y las proteínas, ya sea formando estructuras, ya sea regulando el metabolismo, ya transduciendo señales, regulan toda la vida de la célula.

Los proyectos genoma tienen por objeto poner a disposición de los científicos las secuencias del ADN del ser humano y de otros organismos. Hoy se dispone ya del genoma de una bacteria, de una levadura, de un gusano nemátodo y casi del humano completo. A partir de ahí puede empezar a hacerse verdadera ciencia.

Los organismos pueden considerarse como sistemas de módulos moleculares, responsable cada uno de una función. La mayoría de los genes identificados en las secuencias genómicas no se ha podido atribuir a ningún módulo funcional, con lo que hay más genes de los que se pensaba en cada módulo o hay más módulos de los que se creía. Ahí hay un terreno apasionante de investigación.

Con la mayoría de los genes en la mano, la aproximación reduccionista gen a gen que tanto gustaba a los biólogos moleculares, tendrá que complementarse con una aproximación más integrada que considere grupos de genes a la vez. Esto está en relación con lo que dije en el artículo El dogma central no lo es todo.

La complejidad inherente al tratamiento simultáneo de estas interacciones demanda la disposición de mapas informativos de mayor complejidad cada vez.

Por ello, después de los mapas genómicos, han empezado a aparecer otros "omas". Cada mapa "ómico" puede concebirse como una matriz de dos dimensiones. Una representa el genoma (conjunto de genes), el ORFoma (conjunto de secuencias que codifican proteínas) o el proteoma (conjunto de proteínas). La otra se refiere a un conjunto de condiciones o mapas funcionales: transcriptoma (ARNm), fenoma (genes que especifican un determinado fenotipo -en determinado ambiente, claro está-), interactoma (conjunto de estructuras que interaccionan), localizoma (mapas de posicionamiento de una proteína en un organismo), enzimoma (proteoma como conjunto de sustratos para las proteínas enzimáticas) y plegoma (conjunto de estructuras tridimensionales funcionales responsables de la especificidad de las interacciones entre un ligando y su receptor). Con ellos se conseguirá una especie de atlas biológico, la integración de cuya información aumentará las hipótesis que puedan formularse.

En conclusión, considero que los realizadores de los proyectos genoma sólo han hecho una biología descriptiva mucho más aburrida que la de los bestiarios y catálogos de organismos. Lo cual no obsta para que sin su esfuerzo no se hubiesen podido plantear y tratar de resolver problemas fundamentales de la biología.

© Julio Loras Zaera
Profesor Francho de Fortanete

 
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