Mensajes rotos en la célula

El funcionamiento de nuestras células, y, por tanto, de nuestros organismos, está gobernado por mensajes codificados en nuestros genes. Cada uno de estos mensajes es descodificado por una maquinaria que los traduce en moléculas de proteína. Cada gen contiene información para sintetizar una molécula de proteína y son las proteínas las que posibilitan las reacciones químicas que construyen y mantienen vivas las células.Mientras que los genes residen en el núcleo de las células, la síntesis de proteínas ocurre fuera del núcleo, en el citoplasma nuclear. Para que la información contenida en los genes llegue al citoplasma es necesario un intermediario, un servicio de correos que lleve los mensajes donde puedan ser traducidos. Estos intermediarios son un tipo de moléculas llamadas, muy gráficamente, ácidos ribonucleicos mensajeros (ARNm).

Los ARNm son copias, con ligeras modificaciones, de las moléculas de ADN que componen los genes. Químicamente, los ARNm están compuestos por unidades más pequeñas llamadas nucleótidos, de los que existen cuatro tipos. Éstos se disponen uno tras otro en una secuencia característica de cada gen, de forma que la sucesión de los cuatro tipos de nucleótidos en cada ARNm define la estructura y la función de la proteína que va a ser sintetizada a partir de ellos.

El avance por el que ayer han concedido el Nobel a Philipp A. Sharp y Richard J.Roberts consistió en descubrir que el mensaje contenido en muchos genes de los organismos superiores no es continuo, sino que está interrumpido Por secuencias de nucleótidos que no se traducen en proteínas. El hallazgo fue sorprendente: es como si alguien escribe una carta en la que inserta, entre una frase y otra, letras al azar sin ningún significado.

La observación abrió dos grandes interrogantes. En primer lugar: ¿cómo se eliminan estos fragmentos sin sentido para que el mensaje final sea coherente, es decir, traducible a proteínas? Hoy sabemos que los ARNm sufren un proceso de cortes y empalmes que engarza los trozos del ARNm que van a ser traducidos (llamados exones) y elimina los trozos sin sentido (llamados intrones).

Este complicado proceso es realizado por una complicada maquinaria enzimática en el núcleo de la célula, antes de que el ARNm llegue al citoplasma y se traduzca en proteína.

El segundo gran interrogante es: ¿para qué necesita la célula complicarse la vida interrumpiendo sus genes con secuencias que tiene que eliminar después? Una de las claves para responder a esta pregunta reside en el hecho de que la eliminación de los intrones posibilita generar proteínas diferentes a partir de un único gen.

Si durante el procesamiento de un ARNm en un determinado tipo celular se elimina, aparte de los intrones, un exón, por ejemplo, la estructura de la proteína generada por este ARNm será diferente de la de la misma proteína sintetizada en otro tipo de células donde sólo se hayan eliminado los intrones.

Estas diferencias son importantes en el desarrollo de seres vivos multicelulares, para la especificación de los distintos tipos celulares y para otros muchos fenómenos biológicos, desde la determinación del sexo en la mosca de la fruta hasta la generación de un cáncer a partir de un tumor no maligno.

es biólogo y trabaja actualmente en la Universidad de Massachusetts.