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13/2/09

El jardín de los senderos que se bifurcan. Tesoros y vías metabólicas y de señalización

Los tesoros escondidos siempre han fascinado a la humanidad. Des del Vellocino de Oro hasta la Isla del Tesoro, pasando por El mundo está loco, loco, loco o Los Goonies, los viajes, los peligros, los misterios, se asocian inevitablemente con la búsqueda de una recompena, material o no. Para llegar al lugar marcado por la X sólo hace falta recuperar los fragmentos del mapa que nos conducirá hasta él. En ocasiones el tesoro es material, en otras, el conocimiento enriquecedor.

Hace casi 60 años se descubrió la estructura del DNA. El primer fragmento del mapa. Se desató entonces la carrera de la biología molecular, con su dogma inicial: "El DNA se transcribe a RNA, y éste se traduce a proteínas". A partir de este momento cada investigador escogió su tesoro.

Hubo intrépidos aventureros que quisieron saber cómo se obtenía energía a partir del azúcar. Uno de ellos fue Hans Adolf Krebbs (aún no sir), quien, con la ayuda de sus olvidados becarios y colaboradores, describió el ciclo que lleva su nombre: El ciclo de Krebs. Para descubrir este ciclo tuvo que reunir las 10-12 partes de su particular mapa del tesoro. Y vio que todas encajaban. Y vio que eso era bueno. Y descansó.

Pero no todos los mapas del tesoro se han mostrado tan... cerrados; tan acabados.Dentro de la célula hay una enorme cantidad de proteínas diferentes. Algunas de éstas, como la decena de piezas del ciclo de Krebs, "hacen cosas", son enzimas. En el caso de las enzimas del ciclo de Krebs, son capaces de transformar unos hidratos de carbono en otros. Cambian de sitio hidrógenos, quitan un carbono generando dióxido de carbono, generan otras moléculas, etc...

Otras proteínas tienen funciones algo diferentes. Se unen a otras proteínas y les "pasan" una señal. La llevas. Esta señal puede ser, por ejemplo, un fosfato (Un átomo de fósforo con 4 de oxígeno). Si eres una proteína determinada, que te enganchen un fosfato, te cambia. Ya no eres la misma. El fosfato altera tu estructura y puede darte poderes (como los rayos gamma), o quitártelos (como la criptonita).Uno de estos poderes puede ser pasarle otro fosfato a otra proteína.

Pero las proteínas no le dan fosfatos a cualquiera. No son tan promiscuas. Cada proteína sólo puede recibir fosfatos de unas proteínas en concreto, y dárselos a otras también determinadas. Así, se tejen verdaderas redes de "comunicación" entre proteínas que puden pasarse la información entre sí. Estas redes son las que hacen funcionar nuestras células.

¿Y dónde está el tesoro? Pues hay muchísimas recompensas escondidas buscando al valiente que quiera excavar bajo la palmera. Desde las células madre hasta el cáncer. Desde las respuestas inmunitarias (alergias) hasta malformaciones de nacimiento. Todo. ¿Dónde está el problema? Pues que los mapas de los tesoros son muchísimo más complejos de lo que se podía preveer. Incluso algunos comparten fragmentos con otros. Imaginaos encontraros 100 mapas de 100 tesoros fabulosos rotos en pedazos tan pequeños que en cada uno de ellos sólo hay una letra -mejor, un ideograma-. Y todos escritos con la misma letra. ¿Cuánto creéis que tardaríamos en ordenarlos todos? Creo que Pierre Menard tardaría menos en finalizar su magna obra.

Para los que tengáis curiosidad en ver la complejidad de algunas de estas vías, y de paso haceros una idea de cómo están las labores de "reconstrucción" actuales, os dejo una serie de links sobre estas vías de señalización y metabólicas
Biocarta
Pathways, de la Universidad de Akron
Kegg standard pathways


Imágenes:
1. Ruta de la glucólisis (sé que os sonará a chino). Wikimedia commons
2. Ciclo de Krebs. Wikimedia commons
3. MAPK pathways. Wikimedia commons.

2 comentarios:

Diego dijo...

Está bien el artículo...solo una pequeña puntualización: cuando dices que los fosfatos le dan poderes como lo rayos gamma se puede interpretar como que estos últimos tambien le dan poderes, cuando lo que hacen es freir (¡Y bien frita!) a la proteina.
Enhorabuena por el blog, me parece muy interesante

Salva dijo...

Muchas gracias por tu comentari y tus halagos, Diego.

En cuanto a los rayos gamma... tienes toda la razón. A una proteína la deja irreconocible. Pero en este caso era un guiño friqui al mundo de los tebeos, en los que los rayos gamma (que nadie lo intente en casa) transformaban a Bruce Banner en la masa, en el increíble (nunca mejor dicho) Hulk.