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Nuevos paradigmas. Orígenes. Código genético.

Código genético.

 

 

Aquella mañana de domingo, me disponía a continuar con el tramo final de mi manuscrito sobre el origen de la vida. Tan sólo tenía que incorporarle algunas imágenes que previamente había creado, escribir las explicaciones oportunas para darles algún sentido, he ir dándolo por concluido, pero me fue imposible.

Al carecer de una teoría convincente sobre el origen de los ácidos nucleicos, situé (sin pedir permiso a nadie) a dichas moléculas formadas y ensambladas, en el escenario que tenía preparado para la llegada de los seres vivos propiamente dicho. Todo un despropósito.

Las imágenes que debía insertar y sus correspondientes explicaciones, eran precisamente eso, moléculas de ácido nucleico y las bases que lo forman.

Tras una hora de arduo trabajo, (tomar café y repasar mis dibujitos, mientras esperaba a que las musas acudiesen a mí) hubo un instante en el que me quede petrificado, mi respiración se intensificó, mi corazón se aceleró, mi mente formaba imágenes rápidamente, y una sensación de desesperación, a la vez que de alegría, me embargó.

No podía ser, ¡¡tenía la respuesta!!

Mi desesperación venia de años atrás, la estructura helicoidal de los ácidos nucleicos, me sugería un eje central, alrededor del cual giraban las bases. Una tras otra, se debían situar alrededor de dicho eje formando una cadena (como si se tratase de un cordel que gira alrededor de una varilla cilíndrica).

Hubo un tiempo que pensaba, en que dicho eje estaría formado por una larga cadena de aminoácidos, las altas temperaturas del caldo primigenio no permitiría los puentes de hidrogeno que las proteínas precisan para plegarse sobre sí mismas, de ese modo, sólo podían existir como moléculas lineales.

Finalmente deseche mi propia idea, pues, no hay nada en este mundo (eso creo) que obligase a las bases génicas, - y sólo a ellas, - situarse alrededor de una cadena de aminoácidos, excluyendo al resto de moléculas que debían encontrarse próximas en el caldo primigenio. Además, tampoco podía explicar el origen de las bases que forman los ácidos nucleicos. El rechazo de mi propia idea, tuvo una gran importancia a la hora de replantearme dicha cuestión, pues suponía, que debía de existir “una poderosa fuerza,” que obligase a las bases génicas, (y sólo a ellas) situarse a todo lo largo, y girar alrededor del eje.

Eje imaginario y fuerza poderosa, eran las únicas herramientas de que disponía en aquél momento para tratar de entender cómo surgieron éstas moléculas. Sin embargo, al no tener una visión clara del proceso, suponían un concepto abstracto.

Demasiado abstracto para permitirme vislumbrar el camino a seguir, o mostrarme un hilo del cual tirar, y una vez más surgía mi eterna pregunta ¿Qué podría ser? Otra pregunta importante que aparecía con este nuevo concepto era la siguiente. ¿Cuál era la forma de operar de dicha fuerza? Es decir, ¿Por qué seleccionaba solamente bases génicas y excluía otras moléculas que se suponen próximas en el caldo primigenio?

Para mi corto y escaso conocimiento, eran preguntas de mucho calado y difícil solución, pues era incapaz de imaginarme una situación, en la que “la fuerza” creara una molécula cuya estructura fuese tan “elástica”. ¿Qué podría ser?

Pero como os digo, aquella mañana de domingo lo vi claro. Atón, me iluminó.

La respuesta estuvo delante de mis ojos todo el tiempo.

Cuando decidí desarrollar un trabajo sobre el origen de la vida, tenía claro una cosa. Los indicios de actividad fotosintética encontrados en las rocas de Issua (Groenlandia), datadas en unos 3.800 M.a., situaban a la clorofila en los albores de la vida, y muy probablemente estuvieron allí mucho antes.

La clorofila, como bien sabréis, está formada por anillos de porfirina en cuyo centro se sitúa un átomo de magnesio, “Mg.” En otras, como el grupo heme de la hemoglobina, el átomo central es hierro “Fe.” Y cobalto “Co” en la vitamina B12..


Gracias a mis libros de apoyo, sabía que a mediados del siglo pasado se realizaron diversos estudios sobre las mitocondrias y los cloroplastos, en aquella época sugirieron una estructura tridimensional para la clorofila, y propusieron que estaba formada por una cadena de porfirinas, un anillo a continuación del otro, y que en los espacios intermedios entre porfirinas, se situaban moléculas de proteínas aceptoras y dadoras de electrones, de ese modo, entre las proteínas existía un constante flujo de energía.

Hasta ahí lo tenía claro. También sabía algo sobre las bases génicas que inicialmente no presentaba trascendencia alguna.

Todas las bases – pirimidinas y purinas - tienen una estructura en común, se trata de un anillo hexagonal, tipo al benceno, formado por cuatro átomos de carbono y dos átomos de nitrógeno.

Me di cuenta que dichos anillos simples se dejan entrever en la estructura de las porfirinas, pero lo mejor de todo es… que en todas estas moléculas, existen dos anillos similares a las pirimidinas, uno frente al otro.


 

Comencé a hacerme más preguntas. ¿Y si las bases del código genético surgieron como estructuras más simples, similares a las pirimidinas?

Las porfirinas me proporcionaban la estructura primordial y “sencilla” que necesitaba. También daba respuesta a mi eterna pregunta. ¿Qué fuerza  misteriosa actuó sobre las bases génicas – y solamente sobre ellas - situándolas a todo lo largo y alrededor de un eje, adoptando con ello una estructura en helicoide?

Las porfirinas, (en este caso la clorofila) me daba la respuesta, pues su estructura está basada en anillos porfirínicos que se sitúan uno a continuación del otro, formando una larga cadena. Y algo más trascendental si cabe, respondía a la eterna pregunta que todos nos hemos hecho alguna vez. ¿Que fue antes, el huevo o la gallina? (Haciendo alusión a si los ácidos nucleicos surgieron primero o por el contrario fueron las proteínas). Las proteínas, aceptoras y dadoras de electrones forman parte de la clorofila. Los ácidos nucleicos y sus proteínas pudieron surgir a la vez.

Tenía delante de mis ojos el ancestro de los ácidos nucleicos.

Tanta emoción me obligó a apagar mi ordenador (después de guardar los cambios, claro) y traté de tranquilizarme. No podía pensar en otra cosa, aquel día fui consciente, de que muy probablemente, era la única persona en el mundo que tenía una visión global sobre el origen de los ácidos nucleicos.

Por la tarde, nervioso e impaciente, me dispuse a manipular un anillo de porfirina, “virtual” (que tiempo atrás había creado en mi ordenador con un programita 3-D) con la esperanza de comprender un poco mejor cómo pudo realizarse dicha transformación. Mi sorpresa fue mayúscula.

“Manipulando” dos de las esferas que representan átomos de carbono (girándolas, sin modificar su posición con respecto a las esferas próximas a ellas) fui capaz de crear sendas pentosas “azúcar” unido a cada anillo ancestral de pirimidina, por uno de sus átomos de nitrógeno.

 


NO PODÍA MÁS, demasiadas emociones para un solo día, y encima domingo.
Aquella noche no pude dormir, las imágenes se agolpaban en mi mente, repasaba una y otra vez los pasos que me llevaron a dicha conclusión, me preguntaba si pudo ocurrir así, o de una forma similar. Intentaba comprender el impacto que podría tener en la sociedad (de ser correcta mi teoría) ¿Se podrían fabricar cadenas de ADN… completas y de un solo plumazo? “ADN a la carta”.

El modelo, me proporcionaba al ancestro genético común a todas las formas de vida. Podía imaginarme cómo surgían a cada momento miles, o millones de estas moléculas en un mismo emplazamiento.

Posiblemente, uno de los dos anillos se transformaría en una pirimidina ancestral, y el otro en una estructura asociada del tipo “vitamina” o algo similar. Surgían así, hebras génicas, asociadas a moléculas con características coenzimáticas. Comprendí, que pequeñas variaciones locales del medio, propiciarían variaciones en la estructura de las diversas cadenas recién surgidas.

En los días que siguieron a este, mi hallazgo, me surgían más y más preguntas, una de ellas tenía que ver con el núcleo central de dichas porfirinas.

La clorofila han demostrado ser muy estables con el transcurrir de los eones, por ello, y muy probablemente, los ácidos nucleicos surgieron de estructuras muy similares a ésta molécula cuya diferencia las hizo ser más inestables. Debido a esto, el núcleo central que buscaba pudo ser diferente al de las porfirinas actuales.

Durante un tiempo, anduve indagando sobre los elementos de la tabla periódica, y llegue a una conclusión (creo que razonable). Me propuse a mi mismo (pues este tema no lo hable con nadie) que el núcleo porfirínico que buscaba debía ser Boro.

¿Por qué?

Para responder a esta pregunta debemos situarnos en el pasado más remoto, cuando reinaba un ambiente tórrido y existían caldos primigenios calientes, pues las características del boro se acentúan con la subida de la temperatura. Aislado o en combinación con nitrógeno, éste elemento es un buen transmisor del calor “infrarrojo”, y se convierte en un buen “conductor” de electricidad, (facilita el paso de electrones).

Sin embargo, a temperaturas más bajas, pierde estas cualidades y es absorbido por las arcillas del terreno.

Todo esto le hacía ser el candidato ideal, y explicaría su escasa participación molecular tras la bajada de las temperaturas en los océanos. Su desaparición dejaría “huérfanas” a un gran número de hebras sencillas con su estructura helicoidal formada. Posiblemente, hebras cuya longitud permitiese un plegamiento por su centro, adoptando una forma en “U” facilitaría el entrelazado de sus extremos libres, surgiendo de ese modo una doble cadena.

Así surgió A.P.Á.N. (Ancestro Primigenio de los Ácidos Nucleicos.)

Nota: Este texto y sus imágenes, son un fragmento del libro Al Principio, sujeto a derechos de autor.

 

 

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