Pensándolo bien...

Cómo se generan las formas en los seres vivos es una incógnita científica que desvelará, cuando se logre explicar, una de las intimidades más espectaculares de la vida. Cuando miramos un olivo, observamos una forma determinada, reconocible sea joven o centenario. Nuestra nariz crece de forma típica para cada uno de nosotros y no sobrepasa unos límites. Durante toda la vida mantiene un patrón característico. El denominado auto-ensamblamiento, es el recurso del que se valen ciertas subunidades celulares y ciertos virus en su construcción. Cuando pasamos a estructuras macroscópicas, más complejas, desde un mosquito a un rinoceronte, ocurre algo parecido. Podemos, incluso, formular interrogantes todavía más complicados, ¿cómo se construirán los instintos de orientación en el cerebro de un pájaro? ¿cómo se forjarán los instintos de caza en los perros? Seguiríamos así formulando un sinfín de interrogantes, todavía sin explicación cabal.

Si ahondamos algo más en los interrogantes y descendemos hasta el ADN de los seres vivos, nos encontramos con que el dictado de qué proteínas han de producir las células, ejercido por el ADN, es una forma de ejercer el control sobre la estructura y la función de todos los agregados celulares macroscópicos vivos. ¡Espectacular! Pero aquí debemos precisar dos cuestiones de distinta índole: diferenciación celular y morfogénesis. La primera de ellas introduce el interrogante de cómo es que células diferentes, que comparten el mismo ADN cumplen distintas funciones, ya que células originalmente iguales, acaban haciendo funcionar al riñón, al cerebro o a la médula espinal. El otro aspecto, la morfogénesis (cuyo significado es “nacimiento de la forma”) viene a enfrentarnos con los intrincados mecanismos que dan lugar a la comunicación intercelular de nivel zonal o regional a estructuras u organizaciones globales, de gran escala, como son cualquiera de los órganos de un ser vivo: forma del rostro, sub-órganos del cerebro, extremidades, etc.

Los dos procesos, diferenciación y morfogénesis, son conocidos todavía escasamente. Todo parece indicar que los mecanismos de retroalimentación y de pre-alimentación, vigentes en el interior de las células, son los que indican a la célula, cuando tienen que iniciar y cuando tienen que finalizar con la producción de determinadas proteínas. La retroalimentación se da cuando una sustancia necesaria se encuentra en una cantidad excesiva o insuficiente en una célula, en cuyo caso, ésta tiene que equilibrar la producción de dicha sustancia. La pre alimentación, también es un mecanismo de regulación, pero no como consecuencia de evaluar el producto final, sino algún precursor. Hay dos formas diferentes de tener una retroalimentación o pre alimentación negativas, que se concretan en que, bien se evita que actúen las enzimas pertinentes, es decir, se bloquean los lugares activos de la enzima, con lo que se paraliza el proceso íntegro de síntesis y esto se denomina inhibición, o bien se evita que se fabriquen las enzimas pertinentes, lo que se denomina represión y es más compleja, porque implica que una célula interrumpe la expresión de un gen. Esto último implica que hay que evitar la tarea de parte de la polimerasa ARN, lo que supone que hay que implantar un obstáculo a lo largo del ADN justo delante del gen que la célula no quiere que se transcriba. Estos obstáculos son los que se denominan represores, que son proteínas y que se unen a sitios específicos de fijación que se llaman operadores. Los operadores son los lugares de control de genes, exactamente de los que vienen a continuación y que se denomina operón.

En cambio la retroalimentación y pre-alimentación positivas suponen, bien el desbloqueo de las enzimas bloqueadas o el cese de la represión que ejercen los operones pertinentes. Aunque puede que no haya ninguna razón para ello, la Naturaleza ama la doble negación. El mecanismo por el cual se reprime la represión, implica a unas moléculas llamadas inductoras, cuya función es combinarse con una proteína represora, antes de que haya tenido oportunidad de unirse a un operador, en una molécula de ADN. El compuesto represor-inductor ya no tiene capacidad para unirse a un operador, lo que trae como consecuencia que se pueda transcribir el operón asociado a ARNm y a continuación se traduce en proteína.