¿Qué es la vida? 350 genes y poco más

Cualquier ser vivo se distingue de la materia inerte por su capacidad para sacar copias de sí mismo, por su habilidad selectiva para intercambiar sustancias con el entorno y por sus eficaces sistemas para procesar energía. Las tres propiedades dependen en último término de los genes y, por tanto, una forma de replantear la cuestión ancestral "¿Qué es la vida?" es preguntarse cuántos genes se necesitan para crearla, o para mantenerla. Los científicos ya tienen una respuesta aproximada: unos 350 genes parecen ser suficientes. Los humanos tenemos 100.000.

El experimento ideal, que no se puede hacer por el momento, consistiría en tomar algo parecido a una célula vacía de información genética e irle añadiendo uno a uno los genes responsables de las funciones vitales básicas hasta que la célula eche a andar por sí sola, esto es, empiece a mantenerse y replicarse sin más requerimientos que una fuente de energía adecuada.Pero mientras ese experimento llega, Craig Venter, uno de los contendientes privados en la carrera por completar el genoma humano, al frente esta vez de dos equipos del Instituto para la Investigación Genómica de Rockville y de la Universidad de Carolina del Norte en Chapell Hill, ha encontrado un atajo satisfactorio que viene a consistir en hacer exactamente lo contrario: tomar el organismo con menos genes que se conoce, una bacteria que vive en el tracto urinario humano llamada Mycoplasma genitalium, y quitarle los genes uno a uno para quedarse sólo con los indispensables. Ese genoma mínimo suficiente para sostener la vida resulta tener sólo 350 genes (o menos: la imprecisión de la técnica hace posible que los genes indispensables no sean en realidad más que 265).

Los virus, desde luego, son más pequeños que todo esto -algunos no tienen más que tres genes-, pero no afectan al fondo de la cuestión. Los virus no son entidades biológicas autónomas. Para reproducirse, necesitan utilizar la maquinaria de la célula a la que han infectado, formada por los productos de centenares o miles de genes de esa célula. El micoplasma minimizado de Venter define, provisionalmente, la mínima información genética necesaria -el genoma mínimo- para fabricar un ser vivo autónomo.

El propio ADN

¿Qué información contienen estos 350 genes? La respuesta tiene una parte esperable y otra sorprendente. Entre los genes mínimos imprescindibles se encuentran, como cabía esperar, los que podrían denominarse autoalusivos: los que se encargan de replicar el propio ADN que constituye los genes, y los que se ocupan de leer su mensaje, es decir, de traducir el orden lineal de las unidades o letras del ADN (la secuencia de bases) en otro orden lineal preciso, el de las hileras de aminoácidos que constituyen las proteínas. Sin estos genes autoalusivos, ningún genoma serviría para nada: sería un texto escrito en un lenguaje absurdo o desconocido, nada más que retórica vacía.

Lo único que saben hacer los genes es fabricar proteínas. Sin embargo, los seres vivos no sólo están hechos de genes y proteínas. También tienen azúcares y grasas, y ambos son fundamentales para procesar la energía y formar las membranas que separan a la célula del entorno, entre otras muchas cosas. ¿Quiere esto decir que hay partes esenciales de la vida celular que no dependen de los genes? No.

La razón es que las proteínas, directamente definidas por los genes, son verdaderas máquinas microscópicas que se ocupan de todo lo demás, y esto incluye fabricar los azúcares y las grasas, transformarlos y destruirlos. Por ejemplo, un mecanismo esencial que casi todos los seres vivos usan para obtener energía consiste en quemar controladamente azúcares como la glucosa. Las responsables de esa combustión (una ruta metabólica conocida como glucolisis) son diez proteínas que van rompiendo la molécula de glucosa en trozos cada vez más pequeños. Y, desde luego, los diez genes que definen a esas diez proteínas se encuentran entre los 350 del genoma mínimo de Venter. Lo mismo ocurre con los genes responsables de otros procesos básicos del metabolismo, la cocina de la célula viva.

Hasta aquí lo esperable. La sorpresa es que, de los 350 genes indispensables, nada menos que 111 son de función desconocida. Los científicos conocen su secuencia (el orden exacto de sus bases), pero no tienen ninguna pista de para qué valen. Produce cierto desconcierto que, después de un siglo y medio de exhaustiva investigación bioquímica sobre los procesos fundamentales de la célula, la tercera parte de los genes indispensables para un organismo tan simple como el micoplasma sigan siendo actores en busca de una función.

La publicación en Science (10 de diciembre) del minigenoma del micoplasma ha venido acompañada de un artículo sobre las consideraciones éticas que suscita, firmado por Mildred Cho, del Centro de Ética Biomédica de la Universidad de Stanford. El experimento de Venter, según parece, ha situado a los científicos peligrosamente cerca del irreverente sueño humano de crear vida a partir del polvo inerte.