“Splicing” o lo que es lo mismo “Corta y pega”

Felipe Aizpun

Algunos de los procesos íntimos de la vida son tan fascinantes en su elegante complejidad que resulta difícil de entender que alguien se resista a aceptar que los mismos tienen que haber sido el resultado de un diseño intencional, y que resulta obvio pensar que no han podido surgir de forma fortuita. Uno de estos procesos es el splicing, que vamos a describir en primer lugar, para dar paso después a algunas de las reflexiones que su conocimiento nos sugiere. Vamos primero con los datos.

Es de todos conocido que el proceso de la síntesis proteica consiste básicamente en la trascripción a ARN de determinadas secuencias del ADN presente en los cromosomas en el núcleo de las células para ser posteriormente traducidas en el citoplasma, en unas máquinas moleculares denominadas ribosomas. Estas máquinas producen la formación de cadenas de aminoácidos sobre la base de una relación unívoca (el código genético) entre los codones del ARN mensajero y su correspondiente aminoácido. Las cadenas de aminoácidos se pliegan para dar forma a las proteínas funcionales que constituyen los bloques de la vida de nuestro organismo.

Pues bien, el proceso no es en absoluto tan “sencillo” como aquí se ha descrito. Una cantidad ingente de maquinarias moleculares intervienen en el proceso ejecutando tareas dispares y de una enorme complejidad. Una de esas tareas es un proceso de “edición” conocido como splicing. Splicing es un término inglés que Javier Sampedro en su muy interesante “Deconstruyendo a Darwin” califica de horrísono. Literalmente quiere decir algo así como ensamblaje; pero la traducción más práctica y fácil de entender es la que hemos utilizado para titular este comentario “cortar y pegar”. El proceso de la síntesis proteica comienza por la transcripción de una secuencia del ADN que identificamos como un gen; asumimos que los genes codifican por proteínas específicas, lo cuál es bastante correcto aunque no lo sea del todo, pero es preciso recordar que no todas las secuencias que conforman el gen en su totalidad tienen un valor semántico. Por el contrario, los genes se componen de secuencias verdaderamente significativas que se van alternando con secuencias intermedias que no prescriben aminóacido alguno. Las partes codificantes se llaman exones y las partes que podíamos definir como “mudas” se llaman intrones. El splicing es un proceso de edición que tiene lugar poco después del proceso de transcripción del gen a una hebra de ARN, conformada a partir de una secuencia de ADN cromosómico. Antes de salir del núcleo el ARN así constituido es objeto de una verdadero “repaso” por parte de maquinaria celular especializada que va identificando los intrones entre las secuencias codificantes y los va cortando y separando de la hebra original hasta conformar el auténtico ARN mensajero que será trasladado al citoplasma y conducido a los ribosomas donde será traducido para la construcción de proteínas.

La identificación de los intrones como segmentos aparentemente inútiles causó una gran perplejidad y resultaba difícil adjudicarles una función razonable y un sentido a su emergencia en un hipotético proceso evolutivo. Durante años, la única razón que se consideraba válida para justificar su presencia es lo que se vino en llamar evolucionabilidad. Es decir, se pensaba que las secuencias así separadas por los intrones podrían corresponderse con módulos concretos o unidades funcionales que cumplen tareas especializadas en el seno de las diferentes proteínas y de esta forma, las modificaciones que pudieran experimentar los distintos módulos permitirían enormes avances evolutivos sin necesidad de empezar el proceso de cero, aprovechando los segmentos funcionales ya construidos.

Esta interpretación (seguimos aquí el libro mencionado de Sampedro) propuesta hace años por Doolitle y Gilbert viene a cubrir la necesidad de acomodar el misterio del splicing en el seno del paradigma darwinista. Así por tanto y puesto que aparentemente la existencia de segmentos faltos de significado biológico carece de sentido en el marco del modelo gradualista darwiniano debemos buscar una justificación para que tan sofisticado y aparentemente innecesario sistema se haya impuesto evolutivamente y haya sido objeto de selección. La única ventaja parecía ser la capacidad de una mayor facilidad para la evolución de los organismos así dotados. Esta explicación es calificada por Sampedro de metadarwinista: “las cosas son como son porque eso les puede reportar en el futuro lejano la gran ventaja de evolucionar darwinianamente hacia otra cosa impredecible”.

El problema es que esta explicación es perfectamente teleológica y por lo tanto contradice el propósito de un discurso tan visceralmente naturalista como el que Sampedro despliega a lo largo de todo su libro. Veamos; si la selección de tan complejo sistema de edición del genoma que debe ser traducido sólo se justifica por un eventual uso futuro como fuente de una mayor variabilidad fenotípica, entonces el sistema habría sido seleccionado “para” poder evolucionar mejor lo que convierte el proceso de selección natural en un proceso orientado a una finalidad en perfecta contradicción con el espíritu de la teoría. En efecto, si pensamos que el sistema de edición ha sido diseñado “para” facilitar un proceso evolutivo posterior, la introducción de una explicación de carácter finalista nos aportaría una más razonable comprensión de la emergencia del fenómeno. No es por tanto de extrañar que, como señala Sampedro, “la ortodoxia darwinista siempre se ha sentido muy incómoda con este concepto”. No es para menos.

Pero el asunto es todavía más complejo. Como Sampedro nos relata, los organismos eucariotas participan todos ellos de un sistema de edición muy parecido, el splicing es un rasgo generalizado que hace pensar que su emergencia debe de estar situada en los albores de la vida eucariota. Sin embargo los organismos procariotas que supuestamente dieron paso por simbiogénesis a las primeras células complejas carecen de este tipo de mecanismo por lo que su evolución fortuita se convierte además en un rompecabezas de difícil solución. Hay que pensar que las tareas de edición conocidas como splicing suponen la intervención de una enorme cantidad de artefactos moleculares, cerca de un centenar de proteínas diferentes y media docena de pequeñas moléculas de ARN.

Por eso la idea de que tan sofisticado aparato haya podido configurarse de forma fortuita con la única función de identificar aquellos segmentos de ADN que no codifican por proteínas resulta algo menos que increíble. Sobre todo si tenemos en cuenta dos reflexiones añadidas. La primera que ningún intrón habría podido hacerse presente si no hubiese existido previamente la maquinaria molecular necesaria para su edición ya que de no existir la misma el intrón habría supuesto la completa destrucción del mensaje contenido en el gen. Una segunda reflexión es que, en último extremo, el carácter no codificante de un intrón se deduce simplemente del hecho de que tal secuencia es separada en el proceso del splicing; al ser apartado del ARN mensajero ya no codifica por proteína alguna. Una reflexión notablemente circular que convierte el asunto en un galimatías casi perfecto. Para acabar de completarlo, una última reflexión: las proteínas que realizan las funciones de edición propias del splicing son fabricadas como artefactos moleculares a partir de las secuencias contenidas en el ADN de la célula de acuerdo con el proceso de splicing y según un mensaje significativo emanado de un código genético.

Complicadillo, ¿verdad? Pues no acaba ahí la cosa. El splicing es uno más de los intrincados procesos de lectura y transcripción de la información genética. Una gran diversidad de maquinarias multiproteicas ejecutan una gran variedad de procesos: iniciar la transcripción, elongar la molécula de ADN recién creada, sellar el extremo inicial de dicho ARN, hacer el splicing y añadir una señal en el extremo final, exportar el ARN ya liberado de sus intrones al citoplasma para ser traducido en el ribosoma… Pues bien, todas estas máquinas moleculares presentan un muy alto grado de integración, de forma que, por ejemplo, la primera de ellas que inicia la transcripción comparte elementos con la última que exporta el ARN fuera del núcleo. Para mas INRI, el spliceosoma o conjunto de artefactos moleculares encargados de la edición (corta y pega), en palabras de Sampedro, “conforma el mismísimo centro de esta factoría y establece una complejísima y exquisitamente ajustada red de interacciones con todas las demás maquinas multiproteicas de la factoría.”

Como conclusión, el spliceosoma no puede exhibirse como un sistema que ha aparecido de forma inesperada, ni como un sistema que ha derivado a una función diferente de su función original en un hipotético itinerario evolutivo. El splicing es un complejísimo sistema funcional (dice Sampedro) “inventado de una vez en la historia, sin formas transitorias obvias, integrado en el mismísimo epicentro del núcleo eucariota y que ha permanecido esencialmente íntegro desde su aparición hace tal vez unos mil millones de años”. Por supuesto Sampedro no nos aclara “quien” lo ha inventado y da por hecho que se ha inventado solo. Y de “complejidad irreducible” ni hablemos.

¿Abrumados? No se desesperen, esto no ha hecho más que empezar.(continuará)

5 Respuestas para “Splicing” o lo que es lo mismo “Corta y pega”

  1. Cayetano,

    Gracias por el artículo.
    Sin embargo, no he encontrado en él nada que contradiga lo explicado en el post.
    En efecto, ya es sabido que los genomas bacterianos contienen también secuencias de intrones aunque poco extensas (llamados intrones del grupo II). Lo que no contienen son sistemas de splicing comparables al spliceosoma de las eucariotas. No es un problema de proliferación de intrones (a lo que se refiere el artículo) lo que estamos discutiendo sino de un sistema funcional complejo, el spliceosoma, del que carecen los procariotas.
    Es más, el splicing de los intrones en las células procariotas lo realizan los propios intrones (secuencias de ARN) merced a una específica capacidad catalizadora que es lo que ha hecho suponer que tales intrones podrían haber sido los precursores de los propios ARN que catalizan en el spliceosoma de las eucariotas (mera especulación, por otra parte, como bien queda dicho en el artículo que nos aportas).
    Pero el misterio queda sin resolver; como explica el propio Javier Sampedro en su artículo, tales reminiscencias carecen por completo de capacidad explicativa para la emergencia abrupta del spliceosoma en su fascinante complejidad. La razón fundamental la explicaremos más en detalle en un próximo post. Básicamente reside en que así como el splicing en las células procariotas es una mera reacción química inducida por un catalizador, el splicing en las eucariotas es un proceso semiótico que implica un proceso de interpretación mediante adaptadores específicos. Lo veremos en pocos días.

  2. Claro, claro, ¿donde están las formas intermedias de las formas intermedias? ¿y las formas intermedias de las formas intermedias de las formas intermedias? 🙂

  3. Qué charlatanería la de este Cayetano.

    Se habla de las formas intermedias de un proceso gradualista, ciego, sin objetivo ni finalidad última.

    ¡Plop!

  4. Tal vez, algún día, veremos un caso de honestidad intelectual –como este– de parte de los darwinistas:

    Field of Neuroscience Uncovered as Giant Hoax:

    What’s the Latest Development?

    The nation’s leading neuroscientists, including top researchers at Harvard and Stanford, called a surprise press conference this morning, April 1st, to come clean on how they have deceived the public for years. “We’re always qualifying our conclusions by reminding people that the brain is extremely complex and difficult to understand—and it is,” says Philip Tenyer of Harvard University, “but we’ve also been a little lazy. It is just easier to bluff our way through some of it.” Tenyer went on to say that putting lots of jargon into his academic papers was often enough to receive praise from his colleagues.

    What’s the Big Idea?

    In hindsight, how else could a highly-complex academic field rise to such public popularity than through deception? After learning that people’s brains were excited by looking at colorful pictures, releasing chemicals such as serotonin, which are associated with love and cocaine use, Stanford researcher Stephanie Sigma has admitted to fabricating the fMRI images published in so many newspapers and magazines. Because of the field’s popularity, many scientists have developed contempt for the public at large. When in public, David Barbiturate of Duke University offers truncated explanations “just to shut people up.”

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