{"id":6107,"date":"2013-07-16T02:00:42","date_gmt":"2013-07-16T01:00:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=6107"},"modified":"2013-07-16T03:28:49","modified_gmt":"2013-07-16T02:28:49","slug":"%c2%a1aquella-celula-replicante","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/07\/16\/%c2%a1aquella-celula-replicante\/","title":{"rendered":"\u00a1Aquella c\u00e9lula replicante!"},"content":{"rendered":"

Somos el Producto de Mensajes Gen\u00e9ticos<\/strong><\/p>\n

En julio de 1997, un grupo de cient\u00edficos de una Universidad norteamericana, distribuyeron fotograf\u00edas de una guitarra no mayor que un gl\u00f3bulo rojo humano. Sus cuerdas apenas ten\u00edan cien \u00e1tomos de grosor. Este instrumento liliputiense estaba esculpido en silicio cristalino, utilizando una t\u00e9cnica de gravado que utiliza un haz de electrones<\/a>. Pretend\u00eda ser un reclamo publicitario, pero ilustraba espectacularmente un desarrollo tecnol\u00f3gico importante: ahora pueden hacer m\u00e1quinas que son demasiado peque\u00f1as para que puedan verse a simple vista. Los cient\u00edficos han fabricado engranajes invisibles, motores del tama\u00f1o de una cabeza de alfiler, y conmutadores electr\u00f3nicos tan min\u00fasculos como mol\u00e9culas individuales.<\/p>\n

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Una c\u00e9lula es la unidad morfol\u00f3gica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la c\u00e9lula es el elemento de menor tama\u00f1o que puede considerarse vivo. De este modo, puede clasificarse a los organismos vivos seg\u00fan el n\u00famero de c\u00e9lulas que posean: si s\u00f3lo tienen una, se les denomina unicelulares (como pueden ser los protozoos o las bacterias, organismos microsc\u00f3picos); si poseen m\u00e1s, se les llama pluricelulares En estos \u00faltimos el n\u00famero de c\u00e9lulas es variable: de unos pocos cientos, como en algunos nematodos, a cientos de billones (1014<\/sup>), como en el caso del ser humano.. Las c\u00e9lulas suelen poseer un tama\u00f1o de 10 \u03bcm y una masa de 1 ng, si bien existen c\u00e9lulas mucho mayores.<\/p>\n

Ingenieros de cierta Empresa de computaci\u00f3n han sido capaces incluso de imprimir las iniciales de la Compa\u00f1\u00eda \u00e1tomo a \u00e1tomo sobre una superficie cristalina. El campo en desarrollo de la nanotecnolog\u00eda \u2013construcci\u00f3n de estructuras y dispositivos que miden en la escala de milmillon\u00e9simas de metro- promete revolucionar nuestras vidas.<\/p>\n

Estas haza\u00f1as de microingenier\u00eda son impresionantes por sus implicaciones, pero no debemos perder de vista el hecho de que la Naturaleza las consigui\u00f3 primero. Me explico: Cada c\u00e9lula est\u00e1 repleta de diminutas estructuras que podr\u00edan haber salido directamente del manual de un ingeniero. Abundan las pinzas, tijeras, bombas, motores, palancas, v\u00e1lvulas tubos, cadenas e incluso veh\u00edculos min\u00fasculos. Pero, por supuesto, la c\u00e9lula es m\u00e1s que una simple caja de artilugios. Los diversos componentes encajan para formar un todo que funciona sin problemas, como una elaborada l\u00ednea de montaje de una f\u00e1brica. El asombro de la vida no es que est\u00e9 hecha de nanoherramientas, sino que estas min\u00fasculas piezas diversas est\u00e1n integradas de una forma fuertemente organizada.<\/p>\n

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\"http:\/\/img.robotikka.com\/wp-content\/uploads\/2011\/05\/avances-inteligencia-artificial.jpg\"<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 A m\u00e1s organizaci\u00f3n ser\u00e1 dif\u00edcil que se llegue alguna vez: \u00a1La Vida! \u00a1Los pensamientos!<\/p>\n

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\u00bfCu\u00e1l es el secreto de esta sorprendente organizaci\u00f3n? \u00bfC\u00f3mo puede ser obra de \u00e1tomos est\u00fapidos? Tomados de uno en uno, los \u00e1tomos solo pueden dar empujones a sus vecinos y unirse a ellos si las circunstancias son apropiadas. Pero colectivamente consiguen ingeniosas maravillas de construcci\u00f3n y control, con un ajuste fino y una complejidad todav\u00eda no igualada por ninguna ingenier\u00eda humana. De alg\u00fan modo la Naturaleza descubri\u00f3 c\u00f3mo construir intrincadas m\u00e1quinas que llamamos c\u00e9lula viva, utilizando s\u00f3lo todas las materias primas disponibles, todas en un revoltijo. Repite esta haza\u00f1a cada d\u00eda en nuestros propios cuerpos, cada vez que se forma una nueva c\u00e9lula. Esto ya es un logro fant\u00e1stico. M\u00e1s notable incluso es que la Naturaleza construy\u00f3 la primera c\u00e9lula a partir de cero. \u00bfC\u00f3mo lo hizo?<\/p>\n

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\"http:\/\/2.bp.blogspot.com\/-EWkminHkVOk\/ThuAP-Do5XI\/AAAAAAAAAzU\/gm_fBGp_T4c\/s1600\/Fractal_10.jpg\"<\/p>\n

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Como f\u00edsico te\u00f3rico hecho as\u00ed mismo, algo ingenuo y con un enorme grado de fantas\u00eda en mis pensamientos, cuando pienso acerca de la vida a nivel molecular, la pregunta que se me viene a la mente es: \u00bfC\u00f3mo saben lo que tienen que hacer todos estos \u00e1tomos est\u00fapidos? La complejidad de la c\u00e9lula viva es inmensa, similar a la de una ciudad en cuanto al grado de su elaborada actividad. Cada mol\u00e9cula tiene una funci\u00f3n espec\u00edfica y un lugar asignado en el esquema global, y as\u00ed se manufacturan los objetos correctos. Hay mucho ir y venir en marcha. Las mol\u00e9culas tienen que viajar a trav\u00e9s de la c\u00e9lula para encontrarse con otras en el lugar correcto para llevar a cabo sus tareas de forma adecuada.<\/p>\n

Todo esto sucede sin un jefe que d\u00e9 \u00f3rdenes a las mol\u00e9culas y las dirija a sus posiciones adecuadas. Ning\u00fan supervisor controla sus actividades. Las mol\u00e9culas hacen simplemente lo que las mol\u00e9culas tienen que hacer: moverse ciegamente, chocar con las dem\u00e1s, rebotar, unirse. En el nivel de los \u00e1tomos individuales, la vida es una anarqu\u00eda: un caos confuso y sin prop\u00f3sito. Pero, de alg\u00fan modo, colectivamente, estos \u00e1tomos inconscientes se unen y ejecutan, a la perfecci\u00f3n, el cometido que la Naturaleza les tiene encomendados en la danza de la vida y con una exquisita precisi\u00f3n.<\/p>\n

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\"File:A-B-Z-DNA<\/p>\n

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Ya m\u00e1s recientemente, evolucionistas tales como el ingl\u00e9s Richard Dawkins, han destacado el paradigma del \u201cgen egoista\u201d, una imagen poderosa que pretende ilustrar la idea de que los genes son el objetivo \u00faltimo de la selecci\u00f3n natural. Los te\u00f3ricos como Stuart Kauffman, asociado desde hace tiempo al famoso Instituto de Santa Fe, donde los ordenadores crean la llamada vida artificial, insisten en la \u201cautoorganizaci\u00f3n\u201d como una propiedad fundamental de la vida.<\/p>\n

\u00bfPuede la ciencia llegar a explicar un proceso tan magn\u00edficamente autoorquestado? Muchos son los cient\u00edficos que lo niegan al estimar que, la Naturaleza, nunca podr\u00e1 ser suplantada ni tampoco descubierta en todos sus secretos que, celosamente nos esconde. Sin embargo\u2026Tengo mis dudas. Ellos piensan que la c\u00e9lula viva es demasiado elaborada, demasiado complicada, para ser el producto de fuerzas ciegas solamente y, que debajo de esa aleatoriedad y de un falso azar, deben estar escondidas otras razones que no llegamos a alcanzar. La Ciencia podr\u00e1 llegar a dar una buena explicaci\u00f3n de esta o aquella caracter\u00edstica individual, siguen diciendo ellos, pero nunca explicar\u00e1 la organizaci\u00f3n global, o c\u00f3mo fue ensamblada la c\u00e9lula original por primera vez.<\/p>\n

Claro que, negar el poder de la Ciencia es, ir demasiado lejos. La Ciencia debe ofrecer, finalmente, una explicaci\u00f3n convincente del origen de la vida, pero s\u00f3lo si el problema se aborda desde dos niveles:<\/p>\n

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Los protobiontes fueron los precursores evolutivos de las primeras c\u00e9lulas procariotas. Los protobiontes se originaron por la convergencia y conjugaci\u00f3n de microesferas de prote\u00ednas, carbohidratos, l\u00edpidos y otras substancias org\u00e1nicas encerradas por membranas lip\u00eddicas. El agua fue el factor m\u00e1s significativo para la configuraci\u00f3n del endoplasma<\/a> de los protobiontes.<\/p>\n

–\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 El primero en el nivel molecular. En este es donde se han hecho progresos m\u00e1s impresionantes. Durante la \u00faltima d\u00e9cada la Biolog\u00eda molecular ha dado paso gigantesco en dilucidar qu\u00e9 mol\u00e9culas hace qu\u00e9. Siempre se encuentra que las nanom\u00e1quinas de la Naturaleza act\u00faan seg\u00fan leyes y fuerzas f\u00edsicas perfectamente normales. No se ha descubierto ning\u00fan tejemaneje raro. Ser\u00eda err\u00f3neo, sin embargo, suponer que las mol\u00e9culas son todo lo que hay en la vida. No explicamos la vida catalogando sus actividades moleculares, de la misma forma que no explicamos el genio de Mozart o Einstein<\/a> determinando como trabaja una neurona. Para utilizar el t\u00f3pico, el todo es m\u00e1s que la suma de las partes. La misma palabra \u201corganismo\u201d implica cooperaci\u00f3n en un nivel global que no puede captarse en el estudio de los componentes individuales. Sin comprender su actividad colectiva, la tarea de explicar la vida est\u00e1 hecha solo en parte.<\/p>\n

–\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 La reproducci\u00f3n, esa podr\u00eda ser la segunda parte. \u00a1Replicarse! \u00a1Replicarse! Es una propiedad definitoria de la Vida. Sin ella, y en ausencia de inmortalidad, toda la vida cesar\u00eda m\u00e1s tarde o m\u00e1s temprano. Durante mucho tiempo los cient\u00edficos tuvieron una idea muy pobre de c\u00f3mo se reproducen los organismos. Unas vagas nociones relativas a genes invisibles que transmiten mensajes biol\u00f3gicos de una generaci\u00f3n a la siguiente revelan muy poco acerca del funcionamiento real de las c\u00e9lulas. No obstante, con la llegada de la Biolog\u00eda Molecular y el descubrimiento del ADN, el misterio fue finalmente resuelto. Reducido a sus aspectos esenciales, el secreto de la reproducci\u00f3n est\u00e1 en la replicaci\u00f3n molecular. La idea de una mol\u00e9cula que hace una r\u00e9plica de s\u00ed misma puede parecer m\u00e1s bien m\u00e1gica, pero en realidad resulta ser bastante sencilla. El principio subyacente es, de hecho, un ejercicio de geometr\u00eda elemental.<\/p>\n

El primer punto que captar quiz\u00e1 sea obvio, pero tiene una importancia crucial: las mol\u00e9culas tienen formas definidas. Las mol\u00e9culas org\u00e1nicas no son simples gotas m\u00e1s o menos esf\u00e9ricas, sino que disponen de todo tipo de ap\u00e9ndices, tales como brazos, codos, cavidades y anillas. Aunque las fuerzas interat\u00f3micas dictan a que adherirse (o qu\u00e9 repeler), es la estructura global tridimensional de las mol\u00e9culas org\u00e1nicas las que determinan en general, sus capacidades biol\u00f3gicas: Los fil\u00f3sofos pitag\u00f3ricos, qui\u00e9nes cre\u00edan que la geometr\u00eda era la clave del universo, se habr\u00edan sentido encantados con ello.<\/p>\n

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Con un microscopio electr\u00f3nico podremos llegar muy lejos en el universo de lo muy peque\u00f1o.\u00a0Con un aumento relativamente peque\u00f1o, podemos ver las c\u00e9lulas de la piel, cada una con un aspecto tan grande y complejo como una ciudad, y con sus l\u00edmites delineados por la pared celular. Si elevamos el aumento, veremos dentro de la c\u00e9lula una mara\u00f1a de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esf\u00e9ricos y centr\u00edolos, cuyos alrededores est\u00e1n llenos de complejos \u00f3rganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producci\u00f3n de energ\u00eda que mantienen a la c\u00e9lula.<\/p>\n

Los datos hist\u00f3ricos del ADN contribuyeron a ir aportando luces sobre su composici\u00f3n y estructura. Pero ninguno de ellos era realmente concluyente, hasta que Watson<\/strong> y Crick<\/strong>, recogiendo estos datos y otros relativos a las caracter\u00edsticas moleculares de las bases nitrogenadas, proponen lo que se conoce como modelo de la doble h\u00e9lice.<\/p>\n

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\"SPL_E_H400040-Watson_and_Crick_with_their_DNA_model-SPL\"<\/p>\n

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El modelo no s\u00f3lo resultaba coherente con las pruebas disponibles entonces, sino que, haciendo alarde de una gran intuici\u00f3n, les permiti\u00f3, tan solo unos meses m\u00e1s tarde, avanzar una hip\u00f3tesis sobre el mecanismo de duplicaci\u00f3n de la mol\u00e9cula, requisito indispensable para justificar su papel de material gen\u00e9tico, que ya hab\u00eda sido reconocido desde los experimentos realizados por Avery<\/strong>, MacLeod<\/strong> y McCarty<\/strong> en 1944.<\/p>\n

El ADN es el banco de datos gen\u00e9tico, y la replicaci\u00f3n de esta macromol\u00e9cula est\u00e1 en el coraz\u00f3n de la reproducci\u00f3n biol\u00f3gica. Permitidme describir c\u00f3mo hace el ADN para copiarse as\u00ed mismo, utilizando simple geometr\u00eda. La estructura del ADN es la famosa doble h\u00e9lice que descubri\u00f3 Crick Watson a principio de los a\u00f1os cincuenta. Su forma se muestra esquem\u00e1ticamente\u2026.<\/p>\n

Bueno, no podemos hacer aqu\u00ed una narraci\u00f3n completa de lo que actualmente la ciencia entiende que es la vida, y, lo dejaremos en esta sencilla explicaci\u00f3n de algunos de sus complejos sistemas que, por otra parte, nos van dando una idea de c\u00f3mo funcionan algunas de las regiones que est\u00e1n implicadas en eso que llamamos vida y que, sin temor a equivocarnos, podr\u00edamos decir que es, la m\u00e1s grande complejidad presente en el Universo.<\/p>\n

Si alg\u00fan d\u00eda me encuentro con \u00e1nimos suficientes, quiz\u00e1 os hable sobre la paradoja del Huevo y la Gallina que, no es, precisamente, el cuento de nunca acabar, sino que, aunque no lo cre\u00e1is, tiene una explicaci\u00f3n l\u00f3gica.<\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n

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