Genes: el alfabeto de la vida

La información indispensable para el desarrollo de todos los tejidos que conforman nuestro organismo y la que gobierna todos los seres vivos de este planeta, se encuentra codificada en la intimidad de los genes.

"Imagine que nuestro alfabeto se redujera a cuatro letras y que, al utilizarlas, usted pudiera escribir los planos para la construcción de todas las criaturas vivientes, desde las simples bacterias a los seres humanos. En gran medida, así es como funcionan las cosas. Nuestro código genético entero, que está dispuesto en hebras de ácido desoxirribonucleico (ADN), está basado en combinaciones de cuatro letras."

Es con estas palabras que Ann Rae Jonas, del Museo de la Ciencia de Boston (Estados Unidos), autora del libro Las respuestas y las preguntas de la ciencia (Ed. Critica), explica la función del código genético que está reunido bajo la forma del ácido desoxirribonucleico o ADN.

El ADN es la materia de la vida. Se encuentra alojado en el interior de todas las células de los organismos vivos, tanto dentro del núcleo de las mismas como fuera de él, en las mitocondrias (encargadas de liberar la energía para las actividades celulares) o en los cloroplastos de las células vegetales (lugar donde se realiza la fotosíntesis).

La forma que adopta el ADN es la de una suerte de doble hélice. "La doble hélice de ADN se asemeja a una escalera de cuerdas torcidas. Las dos hélices entrelazadas están hechas de moléculas de azúcar y fosfato unidas en forma alternada. A cada molécula de azúcar se encuentra ligada una base. Existen cuatro bases diferentes: adenina (A), timina (T), citocina (C) y guanina (G)", explica Dean Madden, autor de "Biotecnología de los alimentos" (International Life Sciences Institute).

"Las bases se encuentran unidas por enlaces débiles que mantienen juntas a las dos hebras de la doble hélice al igual que los peldaños de una escalera -continúa Madden-. La A siempre hace par con la T y la C con la G. Este mecanismo de apareamiento de las bases asegura la duplicación idéntica de las hebras de ADN durante la división celular".

Esta doble hélice de ADN (en otras palabras, su naturaleza helicoidal) fue descrita por los científicos norteamericanos James Watson y Francis Crick, lo que les valió el Premio Nobel.

En el interior de la doble hélice

"Si se desenrrollase y estirase el ADN que hay en un sólo conjunto humano de cromosomas, mediría alrededor de dos metros de largo -explica Rae Jonas-. Los segmentos de ADN, a su vez, contienen genes (aproximadamente 100.000 en cada célula humana). Estos genes contienen la información codificada para que cada persona, sea alta o baja, de metabolismo rápido o lento, de pelo oscuro o claro, o de que desarrolle ciertas enfermedades al nacimiento o más adelante en su existencia.

La definición de gen es en cierto sentido una definición funcional: se llama así a cada una de las partes de la doble hélice de ADN que contiene la información precisa que necesita la célula para producir determinada proteína. Para conocer los genes que contienen la información genética específica de los organismos, los científicos han emprendido distintos proyectos genoma.

El Proyecto Genoma Humano fue el más ambicioso de estos planes. Con modernas máquinas denominas secuenciadores de ADN, se leyeron los 3.200 millones de letras o bases que conforman el ADN de cada ser humano. Aun así, éste es sólo el comienzo de la comprensión de la especificidad de la especie humana: Una vez leído el genoma queda un trabajo enorme por hacer; debe describirse todas las proteínas del ser humano.

De genes a proteínas

"Nuestros cuerpos están hechos de proteínas, de modo que el código genético es realmente un código para la síntesis de proteínas", afirma Rae Jonas. ¿Cómo se traduce entonces la información genética contenida en el ADN en las proteínas que conforman los tejidos de los organismos?

"Un gen particular (tramo de ADN con una secuencia particular) determina la estructura de todo o parte de una proteína específica -explica Madden-. Las secuencias de bases en el ADN especifican los aminoácidos necesarios para fabricar las proteínas. Tres bases en una fila especifican a cada aminoácido, y la secuencia que especifica cada uno de ellos (el código genético) es el mismo en todos los organismos vivos."

"En el ADN también se encuentran codificadas las instrucciones para regular la producción de proteínas -continúa Madden-. A pesar de que todas las células de un organismo contendrán el mismo ADN, sólo ciertas proteínas serán producidas en un momento o tipo de célula determinado; es decir, sólo se expresarán ciertos genes."

Pero, para producir proteínas, el ADN se vale de un intermediario: el ácido ribonucleico o ARN. "La información genética codificada en el ADN se encuentra en el núcleo de la célula. Sin embargo, las proteínas no son hechas en el núcleo, sino en otro lugar, en estructuras especiales denominadas ribosomas. Antes de que se haga una proteína en particular, primero se debe transcribir una copia de las instrucciones apropiadas y luego transportarlas a los ribosomas", explica Sánchez.

El encargados de esta tarea es, justamente, el ARN (ácido ribonucleico, mensajero). "Este ARN mensajero es virtualmente una imagen en espejo de la secuencia de bases de una hebra de ADN -explica Madden-. A la llegada a los ribosomas, la secuencia base en el ARN mensajero dirige la construcción de proteínas a partir de los aminoácidos."

Un código común

"El código parece ser el mismo para todas las formas de vida (más evidencia todavía de que todos nosotros tenemos nuestro origen en la misma sopa primordial). Aún compartimos mucho de nuestro ADN con nuestros parientes próximos, los animales. El mapa genético de los grandes simios, por ejemplo, es casi idéntico al de los humanos", afirma Rae Jonas.

"El ADN tiene una estructura idéntica en todos los seres vivos y, debido a que el código genético es universal, ha surgido la posibilidad de poder transferir genes entre especies completamente distintas -explica Madden-. El proceso de transferencia, remoción o alteración de información genética a través de la modificación del ADN se denomina, comúnmente, modificación genética o ingeniería genética."

"Las características que hacen único al ADN de cada persona son lo suficientemente fáciles de identificar como para que los científicos hablen de muestra huella dactilar genética , y los tribunales acepten muestran de ADN como medio de identificar individuos", afirma. Rae Jones.

Esta suerte de huella dactilar genética propia de cada individuo es la que permite que los análisis de ADN sean utilizados para procesos de filiación y para identificar criminales a partir de los rastros genéticos que dejan en la escena del delito.

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