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7/12/08

Paranoia Protbook: ¿podremos desentrañar el funcionamiento de las células?

El ser humano está "condenado" a sentir verdadera fascinación por los conceptos que no comprende. Esta fascinación es la madre de la ciencia y de la imaginación. Desde hace muchos años me siento poderosamente atraído por el concepto de entropía, de lo que deduzco que mucho no lo acabo de entender.

La entropía se puede definir de muchas maneras, pero para lo que hoy me interesa, nos quedaremos con que es el "desorden" de las partículas de un sistema. El ejemplo paradigmático es el de una caja con una separación en medio que tiene a un lado gas, y al otro, vacío. Cuando se quita la separación las moléculas del gas ocupan el espacio vacío y se alcanza un estado de equilibrio. En este último estado hay más "desorden" que al principio (las moléculas antes estaban "ordenadas" a un lado de la caja y ahora están dispersas por toda la caja).

Lo que encuentro más fascinante es el paso del sistema pequeño al grande. Me explico. Si en el caso de la caja nos fijamos en una sola de las partículas, aparentemente no pasa absolutamente nada cuando quitamos la separación. Es cuando miramos el conjunto de las partículas cuando emerge la entropía. Hay una barrera de magnitud por debajo de la cual no es medible la entropía. Me encantaría saber dónde está situada esta barrera; o dicho de otra manera, cuántas partículas hay que considerar para que emerja la entropía (¿dos? ¿diez a la 23?)

Esta barrera de magnitud creo que es también aplicable a procesos biológicos. Si miramos una gacela podemos hacernos una idea de cómo funciona individualmente (cómo se mueve, cómo se alimenta, etc)... pero si consideramos su "rebaño" emerge una nueva magnitud: sus relaciones sociales; y si consideramos su entorno, emerge otra, las relaciones ecológicas.

Y lo mismo sirve para escalas menores. Podemos hacer todos los artículos del mundo sobre un tipo de célula aislada de ratón, cultivada en una placa de plástico con suero de ternera y tratada con algún compuesto disuelto en alcohol (todo muy "natural"), pero cuando la consideremos dentro del cuerpo, aparecerá otra magitud de relaciones que harán surgir una nueva medición (una entropía celular si queremos llamarla así). Pensad si no en las neuronas. Podemos entender, más o menos, cóo funciona una neurona. Pero, ¿podremos entender a partir de estos datos cómo se generan los recuerdos? ¿O los pensamientos?

Aún más. Si nos dedicamos a estudiar la relación de una proteína en concreto con otra de su entorno bajo unas condiciones concretas podemos obtener datos y más datos (si es una enzima, por ejemplo, a qué velocidad trabaja, cuándo se satura, con quién interacciona, cuál es la cantidad óptima de sustrato, etc.), pero, de nuevo, cuando la consideremos en conjunto con la miríada de otras proteínas disueltas en el plasma de nuestras células corremos el riesgo de perder la perspectiva de nuevo.
Hace ya años que se publican miles de artículos mensuales sobre biología molecular. Estos artículos aportan pequeñas informaciones sobre proteínas concretas. Faltaría empezar a aglutinarlas. Algunos centros ya lo están haciendo, pero es un trabajo ingente. Y aquí viene la paranoia protbookista del título. ¿Y si empezamos a aprovechar las posibilidades de internet para generar redes de proteínas "sociales"? Ya se ha comentado (en otros blogs, como Abulafia y Vallve's Blog y en este mismo) los primeros pasos en este sentido. Pero podríamos ir más allá y montar un proyecto tipo Seti@home. En este proyecto "cedes" parte de la potencia de tu ordenador para "escanear" el cielo en busca de señales de vida extraterrestres. ¿Por qué no aprovechar la idea y hacer una gran red de proteínas "virtuales"? Cada persona podría "escoger" una proteína concreta. Las conexiones se establecerían teniendo en cuenta las interacciones que se dan entre las proteínas. Podríamos, incluso, aprovechar, las plataformas sociales ya existentes tipo Facebook (ya que estamos, nos podréis encontrar ahí). ¿Os parece factible? ¿O es producto del cóctel de fármacos que me he tomado para luchar contra el trancazo que llevo?

Y ya que estamos con las paranoias... si se pudiera implementar este programilla en el Facebook, ¿se cumpliría también la regla de los seis nudos? Esta teoría predice que dos personas cualesquiera de todo el mundo están conectadas por seis pasos intermedios de personas conocidas. ¿Habrá igualmente "sólo" seis pasos intermedios entre dos proteínas cualesquiera? ¿Sirve este dato para algo? Buf. Creo que me ha subido la fiebre.


Images:
1. Modified from Wikimedia commons.
2.Kernigh, Wikimedia commons
3. Namazu-tron, Wikimedia commons

2 comentarios:

JuanMa dijo...

No pasa únicamente con la entropía. Se puede aplicar el mismo razonamiento a la Temperatura. No tiene sentido hablar de la Temperatura de una partícula. Todo esto es debido al uso de la termodinámica estadística, donde como bien dices en, no tiene sentido hablar de individuos.

Genial artículo

Salva dijo...

Efectivamente, JuanMa. La temperatura de un cuerpo es una medida del movimiento "global" de las partículas de un cuerpo. En un cuerpo caliente, la media de la velocidad con que se mueven sus partículas es mayor que la del mismo cuerpo frío. En cambio, podremos encontrar partículas igualmente "quietas" en uno y otro. Tengo que reconocer mi debilidad por este tipo de dilemas... y verlos aparecer también en los sistemas biológicos me hace sospechar que puede haber alguna "relación universal" en el salto de magnitudes que hemos comentado en la entrada.

Muchas gracias por tus ánimos. ¡Siempre ayudan!