Los secretos del Código Genético (2)

Felipe Aizpun

Recordemos que el proceso de construcción de las proteínas se basa en la traducción de una secuencia de nucleótidos, configurada como ARN mensajero, que procede de una transcripción de la secuencia codificadora de un gen, es decir de la correspondiente secuencia de una hebra de ADN procedente de un cromosoma. Esta secuencia ha sido extraída desde el núcleo de la célula al citoplasma donde se encuentran las maquinarias moleculares encargadas de realizar la síntesis proteica, habiendo sufrido un proceso previo de “splicing” o (empalme) de diferentes partes de dicha secuencia original eliminado las secuencias no codificadoras o intrones y reordenando las secuencias con significado funcional o exones. En definitiva, el ARN mensajero pasa al ribosoma que es la máquina molecular encargada de ensamblar las cadenas de aminoácidos a partir de la información contenida en el mismo.

Dicho proceso de traducción parte del significado (arbitrario, el código genético) de las bases del ADN ordenadas de tres en tres, los codones. El proceso de ensamblaje se realiza en el ribosoma a partir de los elementos incorporados al mismo por determinados artefactos moleculares que cumplen la función de hacer efectivo el significado semántico de los codones. Estas maquinarias moleculares se conocen como adaptadores desde que así los definiera el propio Francis Crick en otra de sus valiosísimas intuiciones proféticas que abrieron el camino al descubrimiento del funcionamiento íntimo del proceso. El proceso se apoya en el concurso de dos elementos esenciales, por un lado el ARN de transferencia que aporta físicamente el aminoácido hasta la “cadena de montaje” o ribosoma. Otro es la enzima aminoacil ARNt sintetasa que se encarga de incorporar a cada ARN de transferencia el correcto y exacto aminoácido que corresponde.

Repasémoslo con algo más de detalle. Los ARN de transferencia poseen una secuencia de tres bases denominada anticodón en uno de sus extremos que les permite conectar con el correspondiente codón del ARN mensajero ubicado en el ribosoma y que espera ser traducido. En el otro extremo de la molécula se produce, totalmente carente de conexión físico-química alguna con la zona del anticodón (lo que refuerza el carácter arbitrario del proceso) la incorporación de un aminoácido específico de la manera que a continuación explicaremos. Existen por lo tanto, básicamente, un número similar de moléculas de ARN de transferencia al número de codones diferentes que deben de ser traducidos (en realidad alguno menos, unos 56, dada la polivalencia de algunos de ellos).

Por otra parte, la incorporación de un aminoácido al ARN de transferencia no se produce de forma automática o necesaria. Por el contrario, existen una enzimas conocidas como aminoacil ARNt sintetasas que son específicas de cada aminoácido y que se encuentran, también básicamente, en número similar (unas 20) al número de aminoácidos distintos que intervienen en los mecanismos de la vida. Todo este proceso levanta innumerables cuestiones que merecerían ríos de tinta para su explicación detallada y que escapan a una perfecta comprensión del fenómeno en todas sus justificaciones de causalidad y sobre las que ahora no nos vamos a detener. El objetivo de este comentario es simplemente analizar el carácter formal del código genético y sus implicaciones para una adecuada teoría de la causación de los procesos de la vida.

A la vista de estos datos, caben por lo tanto dos planteamientos teóricos en torno al estatus ontológico y la naturaleza última del código genético. La concepción que defiende Abel en sus escritos nos invita a considerar la existencia de una realidad formal que prescribe los procesos físicos y bioquímicos de la vida y que se sostiene sobre la existencia de controles de naturaleza cibernética que explican los resultados funcionales de dichos procesos. Las propuestas de Abel son, por tanto, consistentes con las conclusiones de von Neumann, el investigador pionero en el estudio de los artefactos auto-replicantes, autómatas celulares, el constructor universal, teoría de juegos y un sinfín de campos de estudio en los que destacó como una de las mentes privilegiadas del pasado siglo. Von Neumann llegó a la conclusión de que cualquier mecanismo capaz de auto-replicarse debería necesariamente de estar articulado sobre la base de instrucciones prescriptivas sustentadas en un sistema simbólico de almacenamiento y transmisión de información.

Frente a esta propuesta, la respuesta naturalista nos remite a una descripción meramente mecanicista de los eventos y la exigencia de limitar a una tal perspectiva cualquier justificación de los procesos que pretenda titularse “científica”. Para ello, el código genético debería ser rechazado como una realidad formal con existencia ontológica propia y habría de ser interpretado únicamente como un constructo racional que sólo tiene cabida en nuestra mente pero no en el mundo real. Esta perspectiva es la que se deriva de la identificación por parte de Barbieri de los adaptadores a los que nos hemos referido como “codemakers”; lo explicaremos.

En todo proceso semiótico que implica la utilización de un sistema simbólico material que encierra un significado, es preciso que la existencia de un código que defina de manera permanente e inequívoca el significado de los símbolos empleados tenga una causa o un origen. En el enfoque de Abel, la existencia de una realidad formal con entidad propia, exigiría una explicación inteligente. En el modelo de Barbieri, el código ha dejado de ser una realidad formal con carácter prescriptivo para convertirse en un mero resultante de un proceso natural que se repite de forma continuada por la simple razón de que la maquinaria molecular que produce la traducción y facilita la síntesis de las cadenas de polipéptidos son como son, su realidad constituye un “brute fact” y la relación unívoca que conocemos como código genético no tiene más realidad que la que se deriva de los hechos individuales que lo confirman en cada proceso histórico y efectivo que se desarrolla en un organismo vivo. Es decir, no existe un código que prescribe el comportamiento de la maquinaria molecular sino una maquinaria molecular que se comporta como es inevitable a su naturaleza dando lugar por repetición de eventos a una construcción mental que denominamos código genético. En cada acto de traducción, los adaptadores estarían así “construyendo” el código genético. De ahí el apelativo de “codemakers” con el que los designa Barbieri. ¿Cuál de las dos perspectivas resulta más razonable?

Naturalismo metodológico obliga, así que vamos a dar prioridad a la propuesta de Barbieri y vamos a ver si podemos asumirla como una explicación suficiente del fenómeno o si por el contrario nos conduce a conclusiones contradictorias. Para que el proceso pudiera explicarse suficientemente como un proceso emergido de una ordenación puramente fortuita de eventos físico-químicos deberíamos poder entender todos los procesos y todos los mecanismos moleculares intervinientes en el mismo como exentos de un necesario gobierno formal. Quiérese decir que si el código debe de ser descartado como realidad formal y debe poder ser interpretado como una mera construcción de nuestra mente creativa, entonces todos y cada uno de los eventos acaecidos en el proceso deberían poder ser explicados en su formación y emergencia como meras síntesis físico-químicas a partir de elementos procedentes en última instancia de la naturaleza inanimada.

Sin embargo, la clave para entender este proceso está en el carácter y naturaleza de los artefactos moleculares que hacen efectivo en última instancia el código genético. Tal como hemos explicado, en último extremo la consistencia del código genético descansa sobre unas enzimas, las aminoacil ARNt sintetasas, responsables de adjuntar (por procedimientos de identificación todavía poco claros), los aminoácidos precisos a las moléculas concretas de ARN de transferencia. Se trata por tanto de proteínas específicas que han sido originadas en un proceso de traducción, a partir de la información genética contenida en la célula, precisamente por un proceso similar al que pretendemos explicar. Veamos como nos lo cuenta el biólogo y periodista científico español Javier Sampedro en su libro “Deconstruyendo a Darwin” (p.254)

El código genético… es el sistema de reglas que transforma el lenguaje del ADN (…ACCAGCTTCGAC…) al lenguaje de las proteínas (…-alanina-triptófano-glicina-glicina….). Cada serie de tres letras en el ADN de un gen significa un aminoácido en la proteína correspondiente y el código genético no es más que el diccionario que traduce lo primero en lo segundo. Y la paradoja horrible es que con extrañísimas e irrelevantes excepciones ese diccionario es EL MISMO en todas las especies del planeta Tierra.

…no hay ninguna razón física para que “CGT” signifique el aminoácido “Alanina”…

…Pero entonces, ¿de dónde salió este diccionario?…

…Que los adaptadores vinculen físicamente una serie de 3 letras con un aminoácido concreto es la razón última de que el código genético sea el que es, y no otro. Y que los adaptadores sean así se debe a la actividad de la mencionada veintena de proteínas llamadas aminoacil-tRNA sintetasas. Pero estas proteínas no existirían si la información necesaria para construirlas no estuviera contenida en una veintena de genes. Y para traducir esos 20 genes a las 20 proteínas mencionadas se necesita un código genético. ¡Pero el código genético son precisamente esas 20 proteínas!

Pues bien, éste es el rompecabezas lógico formal al que nos condena una interpretación estrictamente naturalista de los procesos de la vida. La información genética contenida en el ADN prescribe los mecanismos de la vida PORQUE un código genético asegura la indeleble relación entre sus nucleótidos y los aminoácidos que conforman las proteínas, y PORQUE un conglomerado de maquinarias moleculares específicas asegura la traducción eficaz del contenido informacional. Dicho código genético permite gobernar los procesos de la vida PORQUE una maquinaria molecular específica conocida como adaptadores asegura la vigencia permanente del código y ejecuta su exacta interpretación. Dichos adaptadores son en último extremo moléculas que han sido a su vez prescritas en la información genética de la propia célula y producidas según los propios códigos formales y mecanismos moleculares que ellos, en su supuesta condición de “codemakers”, habrían hecho nacer.

Nos enfrentamos por lo tanto aun perfecto rompecabezas que muchos autores no han dudado en calificar como un “Chicken-egg problem”, el problema del huevo y la gallina. En este caso, si se me permite, con un pequeño matiz. Así como el problema clásico del huevo y la gallina es un rompecabezas en términos mecanicistas y de causalidad eficiente, el problema del código genético es doble y su condición de imposible solución naturalista tiene dos dimensiones. Por una parte la dimensión puramente mecanicista tantas veces señalada, el auténtico problema del huevo y la gallina que se refiere a las secuencias del ARN y las proteínas. Las proteínas necesitan la información genética para poder ser generadas, pero el proceso de traducción de dicho material genético exige la existencia previa de las proteínas. A este acertijo se le suma el puramente lógico o formal del propio código genético. Por un lado los procesos de la vida exigen un sistema simbólico que asegure la información y su transmisibilidad a futuras generaciones sobre la base de una relación formal entre símbolos y significado funcional. Pero los mecanismos moleculares que garantizan su virtualidad precisan para su formación de un código formal previo, el mismo que ellos se supone han de garantizar.

La situación se complica hasta el extremo. Un rompecabezas del tipo del huevo y la gallina referido a una cadena de eventos físico mecánicos o físico-biológicos (del tipo A-causa-B-causa-C-causa-A) es algo con lo que ya nos habíamos acostumbrado a convivir y cuya solución podíamos remitir, con la anuencia de una comprensiva comunidad científica internacional a una solución eventual futura basada en los prometedores resultados de una investigación científica que nos depara cada día nuevos descubrimientos (quizás un hipotético “mundo ARN”). Pero un rompecabezas lógico formal es otra cosa. No puede resolverse mediante una remisión a eventos remotos o defender que el mero transcurso del tiempo pueda justificarlo. Ni tampoco se puede sostener que en un escenario de multiversos la ampliación al infinito de los recursos probabilísticos existentes podría aportar la solución del acertijo. Hay un problema de fondo, un problema de falta de adecuación causal. Un rompecabezas lógico formal exige una causalidad inteligente. Se mire por donde se mire.

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