Hay preguntas cuya respuesta todos creemos conocer y, sin embargo, son difíciles de responder. San Agustín de Hipona sobre ¿Qué es el tiempo? decía: Si nadie me lo pregunta, lo sé; pero si quiero explicárselo al que me lo pregunta, no lo sé. En el programa de hoy nos hacemos una de estas preguntas difíciles ¿Qué es la vida? De hecho, no hay una respuesta universal que todo el mundo acepte. Sin embargo, es mucho lo que hemos aprendido sobre la vida como veremos con nuestro entrevistado el profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Biología Funcional y Genómica Francisco Antequera.
La puedes escuchar AQUÍ o en IVoox.
Como complemento puedes leer el guion de base con el que partimos (las respuestas las ha escrito Francisco Antequera, en el programa las amplia y matiza)
1. ¿Que es el genoma?
El genoma contiene las instrucciones para el desarrollo y el mantenimiento de los organismos a lo largo de su vida .El genoma son las moléculas de DNA que se organizan en cromosomas y contienen la información para especificar un organismo concreto.
2. Las moléculas de ADN y ARN contienen las instrucciones para “fabricar un ser vivo”. Es fácil de decir, supongo que el diablo está en los detalles. Imaginemos los seres vivos más simples que supongo son algunos tipos de bacterias (sin meternos con los virus) [Mycoplasma genitalium ] : ¿Que mecanismos permiten a una bacteria [procariotas] sacar otra copia exacta de sí misma?
Uno de los procesos fundamentales del genoma es su replicación, que preserva la identidad de las células durante el ciclo de división celular y mantiene la continuidad de las especies a lo largo de las generaciones.
Las dos cadenas de la doble hélice del DNA son complementarias. Al separarse durante la división celular, cada una de ellas hace de molde para sintetizar la cadena complementaria. El resultado es la formación de dos moléculas de DNA idénticas a la molécula de partida.
El mantenimiento de las especies a lo largo de las generaciones ha sido uno de los misterios más fascinantes a lo largo de la historia de la humanidad. Durante milenios, se propusieron infinidad de explicaciones fantásticas. Pero no fue hasta 1953, con Watson y Crick cuando se descubrió que la replicación del DNA representa la base física de la herencia. Ese proceso explica que cada especie genere organismos de la misma especie a lo largo de las generaciones.
3. ¿Qué otras funciones realiza un genoma?
El genoma realiza tres procesos fundamentales: Replicación, transcripción y recombinación. La transcripción (o expresión génica) hace que la información del DNA se transfiera al RNA y de ahí a las proteínas. La recombinación genera variabilidad entre los gametos de manera que cada organismo es único. Esa variabilidad es el sustrato sobre el que actúa la selección natural.
4. Supongo que las cosas se complican mucho cuando hablamos de seres pluricelulares donde hay distintos tipos de células que realizan distintas funciones. Creo que se parte de células indiferenciadas ¿Cómo después se transforman en células especializadas que desempeñan una función concreta en un organismo superior? ¿Cómo estos organismos se van adaptando al ambiente?
Una función esencial es la transcripción de los genes para dirigir el desarrollo de los organismos y para responder de forma adaptativa a las variaciones de las condiciones ambientales. El tercer proceso básico del genoma es la recombinación que genera la diversidad genética sobre la que actúa la selección natural y, además, repara las lesiones a las que continuamente está sometido el DNA por causas endógenas o exógenas.
5. ¿Por qué la selección natural llevó a seres procariotas a evolucionar a eucariotas?
Las preguntas que empiezan con “¿por qué?” en biología tienen difícil respuesta porque implican cierta intencionalidad o finalidad y la evolución mediante selección natural es un proceso ciego sin ninguna intencionalidad. La evolución no es proyectiva.
Las bacterias están presentes desde el origen de la vida, hace unos 3800 millones de años. Las células eucarióticas aparecieron hace unos 2000 millones de años. El origen más aceptado de su origen es al endosimbiosis, propuesta por Lynn Margulis en los años 60 del siglo XX.
Las bacterias son los organismos más abundantes en la naturaleza. Representan el 15% de la masa de toda la biosfera. Las plantas representan el 80% y todos los animales juntos el 0.4 %. En nuestro cuerpo, el número de células bacterianas es igual al de células humanas aunque en peso solo representen unos 700-800 g de nuestro peso total.
6. Puedes describirnos en rangos generales el tipo de estudios que realizáis en vuestro grupo? [los nucleosomas que según explica en vuestra web “son las unidades estructurales de la cromatina eucariota”
Los nucleosomas organizan el genoma y ayudan a definir donde está el comienzo de los genes de manera que la transcripción (la lectura de una fracción del DNA que representa los genes) para transcribirlo a RNA comience en el sitio correcto para a partir de él hacer las proteínas.
7. Lo que ha dado en llamarse Inteligencia Artificial Generativa(IAG), está revolucionando muchos campos y entre ellos la biología, Uno de los nobel de este año por su aplicación al estudio de plegamientos de proteínas ¿Cómo está impactado la IAG en la biología básica y dónde puede llevarnos?
La propia secuenciación de los genomas solo fue y sigue siendo posible gracias al desarrollo de métodos bioinformáticos y del acceso a bases de datos a través de internet. Un avance enorme ha sido la posibilidad de predecir la estructura tridimensional de las proteínas a partir de la secuencia de aminoácidos.
El problema básico de la biología es la complejidad de los organismos. Los métodos bioquímicos y genéticos tradicionales son capaces de describir las moléculas o el funcionamiento de los genes de uno en uno. Pero los organismos solo pueden entenderse a través de la integración de los millones de interacciones entre las moléculas.
Las técnicas genómicas generan millones de datos de manera fiable y barata. Lo que no es obvio es como integrar esa información y como poder hacer predicciones.
8. Las especies tradicionalmente se clasificaban según unos criterios taxonómicos propuestos por Lineo (Dominio, Reino, Filo, … ), que tenían que ver con características macroscópicas fácilmente observables. Creo que actualmente la clasificación se ha rehecho atendiendo a criterios genéticos ¿Cómo ha influido el genoma en esta clasificación?
La evolución ocurre a través de cambios en el genoma que se manifiestan en cambios en el aspecto físico de los organismos.
9. ¿Qué tiene de especial el genoma humano, si es que tiene algo?
No sabemos que nos hace específicamente humanos. Compartimos un 95% de nuestra información genética con los chimpancés pero no sabemos cuales de esos cambios o sus combinaciones nos hacen diferentes de ellos. La capacidad de imaginar cosas y de convertirlas en objetos y acciones que afectan nuestro modo de vida es única. Pero no sabemos responder a la pregunta fundamental de cómo surge la mente y la capacidad de abstracción a partir de la interacción entre las neuronas.
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