Saltar o menú de navegación e ir ao contido

EROSKI CONSUMER, o diario do consumidor

Buscador

logotipo de fundación

Canles de EROSKI CONSUMER


Este artigo foi traducido por un sistema de tradución automática. Máis información, aquí.

Medio século de ADN

O descubrimento da estrutura en dobre hélice da molécula básica da vida cumpre cincuenta anos

A revista Nature publicou o 25 de abril de 1953 un artigo no que James Watson e Francis Crick propuñan «una estrutura radicalmente diferente» paira o sal de ácido nucleico. Por primeira vez, falouse dunha dobre hélice paira o ADN. Nove anos máis tarde recibirían o Nobel por un descubrimento que abriu as portas ao coñecemento da xenética e ao desenvolvemento da biotecnoloxía.

A biotecnoloxía e a enxeñaría xenética deben moito do seu potencial ás peculiares características dunha molécula biolóxica, o ácido desoxirribonucleico (ADN), na que descansan as claves do código xenético de todo ser vivo. A súa estrutura, fundamental paira entender os mecanismos da replicación e a transmisión de caracteres dunha xeración a outra, foi descrito nun artigo publicado na revista Nature en 1953. Diso cúmprese agora medio século.

No seu artigo, James Watson e Francis Crick, do Cavendish Laboratory, en Cambridge, apuntaban que a nova estrutura podía ter «un considerable interese biolóxico». Talvez porque o ADN, aínda que non fose una molécula que espertase grandes atencións na posguerra europea, levaba un certo tempo provocando quebradizos de cabeza a un reducido grupo de investigadores que intuían nela as claves paira explicar a herdanza. Pero una cousa é que a molécula crecese en interese e outra moi distinta é que a súa estrutura resultase tan determinante paira a historia.

O achado de Watson e Crick, de feito, foi considerado durante moito tempo una alternativa máis ás distintas estruturas propostas paira o ADN. No seu artigo de 1953, ambos os investigadores citan outras formas, ás que rebaten a súa idoneidade, e comentan varias alternativas até concluír que a súa, como demostraban os seus experimentos previos con técnicas de difracción de raios X, entre outras, era a única compatible coas leis da química orgánica.

A porta de entrada
O descubrimento de Watson e Crick permitiu entender as claves da replicación e a transmisión da herdanza

Na peza que serve de introdución ao seu texto, Watson e Crick escriben: «Somos conscientes de que o apareamiento específico que postulamos [la estructura en doble hélice] inmediatamente suxire un posible mecanismo de copia paira o material xenético». Este mecanismo, longo tempo perseguido, e en absoluto esclarecido naqueles anos, tiña que ser a chave que abrise as portas de pao a pao ao coñecemento da transmisión da herdanza ou, o que é o mesmo, á xenética moderna.

E así foi en efecto: a historia é farto coñecida. No entanto, tiveron que pasar anos para que a estrutura, intimamente ligada á replicación do ADN, fóra recoñecida publicamente. O premio chegou en forma de Nobel compartido en 1962, nunha década na que se cimentarían boa parte dos conceptos que, en anos posteriores, irían conformando un vasto coñecemento en múltiples áreas que non acaban, nin moito menos, co proxecto Xenoma Humano nin se reducen, tampouco, ao novo medicamento dos xenes.

O mundo dos xenes
A xenética permitiu nestas dúas últimas décadas tanto o desenvolvemento de ciencia básica como a posta en marcha dunha potente industria. O coñecemento dos xenes e das súas funcións, que non empezaría a arrincar até ben entrada a década do setenta, coas súas derivacións industriais baseadas na enxeñaría xenética e a biotecnoloxía, está a ser, con todo, un paso intermedio entre dous conceptos separados por case un século de vida: a microbiología moderna, asentada no primeiro cuarto do século XX, e o coñecemento e a manipulación do ínfimo, un campo que ben podería denominarse nanobiología e paira o que se están dando xusto agora os primeiros pasos.

Entre a microbiología (o estudo dos microbios) e a nanobiología (a construción de máquinas biolóxicas a escala nanoscópica) median unha infinidade de aplicacións que deron un envorco completo ás chamadas ciencias da vida. Paira empezar, un coñecemento cada vez máis exhaustivo de virus e bacterias, microorganismos moitos deles patógenos e implicados en procesos infecciosos con múltiples vectores (desde insectos a produtos alimenticios), paira os que a xenética vén achegando nocións básicas sobre a súa razón de ser, cando non solucións efectivas paira paliar os seus efectos negativos ou aproveitar o seu potencial biotecnológico.

O coñecemento do xenoma de microorganismos está a ser clave no desenvolvemento da industria alimentaria

Diversos fitos, todos eles vinculados aos xenes e as súas aplicacións, sucedéronse neste amplo período. Entre os máis significativos destacan a creación do primeiro rato transxénico, en 1980, ou a obtención, dous anos máis tarde, da secuencia completa do fago lambda, o primeiro microorganismo do que se disporía do seu xenoma. O seguinte, Haemophilus influenzae, non chegaría até 1995, aínda que é coa obtención do xenoma de Escherichia coli e Saccharomyces cerevisiae, en 1997, ademais de Caenorhabditis elegans (1998), que a era da xenómica, na que estamos agora mesmo, non daría os seus primeiros saltos de calidade.

Co primeiro dos últimos tres organismos citados, conseguiuse dar un gran paso adiante en saúde, tanto no que refire a prevención, especialmente no terreo alimenticio (E. coli é un patógeno asociado a infeccións gastrointestinales) e no terapéutico (o uso de antibióticos específicos logrou reducir o impacto negativo de úlceras estomacais e cancro de estómago). Do fermento S. cerevisiae está a explotarse o seu potencial biotecnológico polo seu poder fermentador. Finalmente, do famoso verme C. elegans está a extraerse información valiosísima asociada tanto ao proceso natural de envellecemento como á aparición de distintas formas de cancro.

Todos estes códigos xenéticos, que se completaron co do cromosoma 22 humano (1999), o primeiro borrador da secuencia do xenoma humano (2000) e a secuencia do rato (2002), completan un escenario de case 15 anos que son os que levan desde o nacemento do proxecto Xenoma Humano (arrincou formalmente en 1990 aínda que a iniciativa redactou as súas primeiras follas en 1987), á súa culminación, a da publicación da secuencia completa, coincidindo precisamente co 50 aniversario do achado de Watson e Crick. Neste breve período hanse secuenciado (ou se iniciaron as secuencias) máis de 50 organismos.

Os xenomas vexetais tamén contan
Nun artigo divulgativo publicado hai un tempo por José Enrique Pérez Ortín e Andrés Moya (da Universidade de Valencia) e Daniel Ramón (do Instituto de Agroquímica e Tecnoloxía de Alimentos, CSIC) na revista ‘Métode’ (Universidade de Valencia), os investigadores refírense aos «outros xenomas» en clara alusión aos vexetais e á influencia da xenómica sobre a industria alimentaria.

No citado artigo os autores aluden ao estudo dos xenomas de «diferentes organismos e materias primas implicadas na elaboración de alimentos (animais de granxa, vexetais comestibles, microorganismos utilizados na fermentación de alimentos e bebidas), na súa contaminación, ou na aplicación dos datos do xenoma humano á alimentación».

No terreo alimentario os expertos lembran, en primeiro lugar, os traballos de secuenciación de microorganismos patógenos responsables de toxiinfecciones alimentarias como Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni, Staphylococcus aureus ou Listeria monocytogenes. Cos datos obtidos dos seus xenomas están a deseñarse procesos industriais paira una eliminación máis eficaz. Tamén se han secuenciado os xenomas de varias bacterias responsables da produción de derivados lácteos como Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus ou Streptococcus thermophilus, ou probióticos como Bifidobacterium breve ou Bifidobacterium longum. Moitos destes proxectos serviron, destacan os autores do artigo publicado por Métode ‘’ paira levar a cabo «comparacións in silico e determinar que xenes son importantes paira levar a cabo os procesos metabólicos de interese industrial».

No ámbito dos xenomas vexetais, a secuencia de plántaa modelo Arabidopsis thaliana, obtida en 2000, deu paso aos estudos con outras plantas de interese estratéxico polo seu valor comercial. Entre eles, o do arroz, xa completo, e doutros vexetais como o millo e o trigo, aínda en fase de elaboración. Do seu coñecemento e posibilidades de manipulación espéranse melloras no rendemento así como una mellor adaptación a condicións non naturais ou mesmo extremas, como alta salinidade e temperatura ou escaseza de auga.

NA SAÚDE E NA ALIMENTACIÓN

Img
Imaxe: Ars Image Gallery

Da man dos xenes emerxeron igualmente dous novos conceptos de incalculable valor. Dun lado, o chamado medicamento xenómico, que na súa versión actual apunta xa á ‘complejómica’ despois de superar as fases da proteómica, a ‘metabolómica’ ou a ‘transcriptómica’. Todos eles son nomes de «escaso interese», segundo Kari Stefansson, o famoso cazador de xenes islandés, pero de «gran significado» por canto aluden á interacción do xene e da súa expresión, as proteínas, coa contorna como factores crave nos estados de saúde e de enfermidade.

Da man deste coñecemento están a xurdir tecnoloxías crave como a bioinformática, centros de genotipación, chips de ADN, a terapia génica ou novas aproximacións ao deseño de fármacos ou a terapias celulares (como a derivada das células nai) que están a cambiar de raíz o mesmo concepto de patoloxía e, por descontado, tamén o de prevención e curación.

Dieta e saúde vincularanse no futuro pola nutragenómica

No outro extremo, a chamada nutragenómica está a abrirse paso como alternativa pola correlación existente entre xenoma humano e nutrición e, por derivación, entre dieta e saúde. Neste terreo o que se pretende é esclarecer como determinados nutrientes afectan á expresión de determinados xenes do noso organismo, así como a influencia de variacións xenéticas individuais e a súa resposta fisiológica a dietas particulares. Como destacan Ortiz, Moya e Ramón, «a xenómica vai axudarnos a entender como as dietas afectan á nosa saúde». Máis aló deste coñecemento básico sitúase a moderna industria dos alimentos tecnolóxicos paira moitos dos cales o xene ou a súa expresión van ser fundamentais. Nin Watson nin Crick apreciaron, en 1953, semellante conexión.

Pódeche interesar:

Infografía | Fotografías | Investigacións