En torno a la Información Genética: ¿Qué quiere decir “Información”?

Por Felipe Aizpún

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La idea de que el ADN contenido en cada célula de nuestro cuerpo debe ser considerado como información de carácter genético se ha hecho ampliamente popular y sin embargo, no siempre se sabe suficientemente lo que se quiere expresar con tal afirmación.

En concreto resulta necesario remontarnos hasta los primeros años del pasado siglo XX para identificar el momento en el que el concepto de información empezó a convertirse en una “preocupación” para la ciencia. En 1909, Wilhelm Johannsen introducía por primera vez el concepto de “gen” como la existencia de una sede molecular capaz de justificar o corresponderse con un determinado rasgo morfológico. Pero a su vez, estas intuiciones no pueden ser entendidas sin recordar la confirmación del epigenetismo allá por las primeras décadas del siglo XIX. En efecto, los trabajos de von Baer en 1828 acabaron de confirmar que las teorías preformacionistas carecían por completo de soporte científico. Por el contrario, la epigénesis como concepto descriptivo del proceso de desarrollo embrionario debía de ser reputada como definitiva. El desarrollo de un organismo vivo no es, por lo tanto, un simple crecimiento de órganos preformados (un homúnculo diminuto que aumenta de tamaño) sino una auténtica epigénesis, es decir, un proceso de generación de complejidad y de organización hasta la formación completa de la totalidad funcional que es un ser vivo. Este proceso implica por lo tanto, la existencia de alguna forma de intercambio “informacional” en el seno de cada ser vivo que pueda explicar el problema de la determinación de las células; es decir, el problema de la diferenciación de células que siendo originariamente idénticas van determinándose a lo largo del proceso de desarrollo embrionario en funciones diferenciadas y diversas para conformar las distintas estructuras y sistemas de que se compone un organismo vivo pluricelular.

En su tiempo Johannsen no tenía ninguna idea sobre cómo este gen, es decir, la “unidad hereditaria”, podía estar exactamente conformado o cómo podía realmente actuar. Las teorías hereditarias germinales se nos ofrecían por tanto como una intuición inexplicada en relación al procedimiento concreto de interacción de dicho germen con relación al resto del material celular para provocar el desarrollo y emergencia de un organismo plenamente novedoso. Lo que sí resultaba evidente a partir del conocimiento científico existente en el momento es que la distinción entre el genotipo heredable y el fenotipo metabólico era conceptualmente imprescindible y que la relación entre ambos estaba sostenida por algún tipo de proceso de naturaleza informacional. Este carácter informacional quiere decir, en concreto, que los genes presentan un carácter funcional en la medida en que sirven para la creación de algo distinto de sí mismos para el sistema del que ellos mismos forman parte.

El descubrimiento años más tarde del código genético vino a clarificar y confirmar el carácter informacional de las secuencias moleculares que constituyen nuestro material genético. Entendemos por código genético la correspondencia unívoca entre las bases de nucleótidos que se agrupan en cadenas lineales formando los genes de nuestro ADN y los aminoácidos que forman parte de las proteínas y que, al plegarse, adquieren un carácter funcional para el sostenimiento de nuestra actividad biológica. Las bases nitrogenadas se agrupan, como es conocido, de tres en tres, formando codones y cada codón “codifica” por un aminoácido. De esta forma, cada proteína es construida en el interior de la célula por una complicada maquinaria molecular tal como se explica de forma animada en el estupendo video que hemos venido mostrando en esta misma página en la entrada del pasado 14 de Febrero.

Las secuencias de bases nitrogenadas contenidas en el ADN en el interior del núcleo celular son copiadas inicialmente para formar el ARN mensajero (ácido ribonucleico), es decir, son copiadas para extraer la información pertinente al exterior del núcleo, en el citoplasma de la célula, donde otra maquinaria molecular, el ARN ribosómico, se aplicará en la traducción de dicho mensaje para la construcción de una cadena de aminoácidos (un polipéptido), que por sí mismo o en unión de otros polipéptidos dará origen a una proteína. En el ribosoma se produce el proceso de identificación de los codones y de prescripción de los correspondientes aminoácidos que serán aportados por otro complejo molecular independiente, el ARN de transferencia, para su exacto y preciso ensamblaje. Cada uno de estos ARN es sintetizado con ayuda de una enzima denominada ARN polimerasa, de la que existe una variante para cada ARN.

Así por lo tanto, lo que se trata de poner de manifiesto cuando hablamos de información genética es el hecho de que las funciones biológicas de nuestro organismo están determinadas por un sistema de transcripción encargado de generar las proteínas, a partir de un “mensaje” codificado en las secuencias del ADN. Los genes, o secuencias moleculares codificantes, no producen directamente las proteínas; los genes no fabrican ni provocan, en términos físicodinámicos, su construcción. Pero los genes sí prescriben dicha construcción, en la medida en que las secuencias moleculares que los conforman son interpretadas por la maquinaria molecular de forma inequívoca, y de acuerdo con un código perfectamente establecido y casi universalmente válido para todos los organismos vivos, para la selección de los aminoácidos que conforman la cadena proteica.

Este concepto de selección es fundamental para entender los mecanismos de la vida. Las cadenas de aminoácidos que a la postre, y solamente cuando se hayan plegado en forma tridimensional, adquieren su capacidad funcional en el seno del organismo, son objeto de una construcción específica, son por lo tanto y de manera perfectamente exacta y no metafórica auténticos artefactos. Pero la construcción de los mismos es un proceso perfectamente arbitrario y fruto de una selección contingente. Existen un total de veinte aminoácidos funcionales diferentes. La selección en cada paso de un aminoácido concreto es

determinante para obtener el carácter funcional de la proteína. La selección se produce bajo la prescripción de los codones procedentes del material genético del núcleo de la célula, pero no se produce, en ningún caso, como consecuencia del influjo de ley o determinismo físico-químico alguno. La relación entre los codones y los aminoácidos es perfectamente arbitraria y es precisamente ese carácter arbitrario el que confiere a la relación unívoca entre ambos mundo (genes y proteínas) el carácter de “código”. En esta relación codificante, las secuencias genéticas cumplen la función de mera información. No son eficaces por sí mismas para la producción de los polipéptidos pero sí son determinantes para prescribir el trabajo constructivo de la maquinaria molecular en el interior de la célula. Se convierten por lo tanto en un “mensaje”, constituyen auténtica información prescriptiva. No se trata de una metáfora, sino de un dato de la realidad.

De esta forma, las cadenas de aminoácidos se construyen, no como un evento fortuito, no como resultado del mero azar, ni tampoco como producto de un determinismo físicodinámico que pudiera entrar en el ámbito de la necesidad impuesta por las leyes naturales que conocemos. La dinámica íntima de la vida nos enfrenta de plano a una tercera categoría de causalidad en los eventos naturales que conocemos, la selección contingente (choice contingency) imbuida en sede genética y representada por la relación formal unívoca entre los codones y sus correspondientes aminoácidos.

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