Los or¨ªgenes del c¨®digo gen¨¦tico

El misterio m¨¢s profundo sobre el origen de la vida es c¨®mo surgi¨® el c¨®digo gen¨¦tico universal, es decir, el diccionario que traduce el lenguaje de los genes (una hilera de bases) al lenguaje de las prote¨ªnas (una hilera de amino¨¢cidos). Ni los genes ni las prote¨ªnas sirven de nada sin ese diccionario, y la paradoja es que el propio diccionario est¨¢ hecho de genes y prote¨ªnas. El investigador espa?ol Llu¨ªs Ribas de Pouplana ha atisbado una forma de disipar esa pesadilla escheriana.

El 'diccionario' primitivo conten¨ªa s¨®lo unas cuantas 'palabras' para significar 7 u 8 amino¨¢cidos

Puesto que el diccionario gen¨¦tico es virtualmente id¨¦ntico en todas las especies existentes, su invenci¨®n debe ser anterior a la aparici¨®n sobre la Tierra del primer ser vivo propiamente dicho, la c¨¦lula primitiva de la que procedemos todos los organismos del planeta. Analizar el diccionario es, por esa raz¨®n, la mejor forma de meter las narices en el enigma del origen de la vida, en los oscuros tiempos en que los seres vivos ni siquiera merec¨ªan ese nombre.

Un gen no es m¨¢s que la informaci¨®n necesaria para construir una prote¨ªna. Todas las prote¨ªnas que existen sobre la Tierra est¨¢n hechas de s¨®lo 20 amino¨¢cidos distintos, enlazados uno detr¨¢s de otro en cualquier orden, como un collar fabricado con 20 tipos de caracolas. Lo ¨²nico que distingue una prote¨ªna de otra es el orden de los amino¨¢cidos en el collar.

Las prote¨ªnas son las nanom¨¢quinas que ejecutan todas las tareas en los seres vivos, y la tarea de traducir los genes a prote¨ªnas no es una excepci¨®n. El sistema de traducci¨®n es de una complejidad mareante, pero la l¨®gica de su funcionamiento es relativamente simple (hasta el punto de que fue deducida hace 40 a?os, sin necesidad de dato experimental alguno, por el gran cient¨ªfico brit¨¢nico Francis Crick).

Un gen es una larga hilera de bases (letras qu¨ªmicas). Cada serie de tres bases en un gen significa un amino¨¢cido en la prote¨ªna correspondiente. Las siguientes tres bases en el gen significan el siguiente amino¨¢cido en la prote¨ªna, etc¨¦tera. No existe ninguna relaci¨®n f¨ªsica inevitable entre cada serie de tres bases y el amino¨¢cido correspondiente. Entonces, ?en qu¨¦ se basa la traducci¨®n de la una en el otro?

Pues se basa en un truco sucio y aparentemente arbitrario. El truco sucio son los adaptadores (o tARN) predichos por Crick y que, sencillamente, llevan tres bases en un extremo que se acoplan a las tres bases del gen (por las mismas reglas de complementariedad entre bases que mantienen juntas las dos hileras del ADN) y un amino¨¢cido en el otro. Algo as¨ª como un palillo que lleva pinchada por un extremo la palabra manzana y por el otro... ?una manzana!

Bien, pero ?de d¨®nde salen esos adaptadores? Los construye un grupo de 20 prote¨ªnas denominadas, horriblemente, aminoacil-tRNA sintetasas, una por cada amino¨¢cido distinto. Estas 20 prote¨ªnas son el diccionario gen¨¦tico: las responsables ¨²nicas de que cada serie de tres bases signifique un amino¨¢cido y no otro.

Los estudiosos del origen de la vida se enfrentan aqu¨ª al m¨¢s ponzo?oso de los c¨ªrculos viciosos. Para que un ser vivo funcione necesita genes, prote¨ªnas y el diccionario que transforma los unos en las otras. Pero el diccionario es un grupo de 20 prote¨ªnas. La informaci¨®n necesaria para construirlas est¨¢ en 20 genes. Pero esa informaci¨®n no puede leerse sin las 20 prote¨ªnas que forman el diccionario.

Llu¨ªs Ribas de Pouplana (gerundense) y Paul Schimmel, ambos del Scripps Research Institute (La Jolla, California), han descubierto (Cell, 26 de enero) que las 20 prote¨ªnas del diccionario se pueden dividir en tres pares de clases, seg¨²n un criterio inesperado y enigm¨¢tico: por cada prote¨ªna de una clase que se pega a un adaptador (o tARN), hay una de su clase enfrentada que se puede pegar al mismo adaptador al mismo tiempo.

Las 20 prote¨ªnas del diccionario as¨ª clasificadas dividen, l¨®gicamente, a los 20 amino¨¢cidos existentes en tambi¨¦n tres pares de clases. Y la clasificaci¨®n de los amino¨¢cidos que resulta de ello no es, en absoluto, arbitraria. Los amino¨¢cidos de una clase y los de su clase enfrentada tienen una estructura qu¨ªmica muy similar.

Lo anterior no puede ser fruto de una casualidad: debe de querer decir algo. Ribas y Schimmel creen haber dado con una pista esencial sobre c¨®mo era el c¨®digo gen¨¦tico a medio formar. Proponen que el diccionario primitivo s¨®lo conten¨ªa unas cuantas palabras para significar siete u ocho amino¨¢cidos, en lugar de los 20 actuales, y que las prote¨ªnas del diccionario funcionaban a pares por entonces. Explicar c¨®mo surgi¨® ese c¨®digo primitivo todav¨ªa es un problema, pero desde luego es un problema much¨ªsimo menor que formar de golpe el c¨®digo actual con sus 20 amino¨¢cidos. El gradualismo darwiniano se ha abierto camino en la oscura noche de los tiempos.