El enigma de Pouplana

He aqu¨ª un enigma matem¨¢tico tomado de la vida real.

La mayor dificultad sobre el origen de la vida es entender c¨®mo surgi¨® el c¨®digo gen¨¦tico: el diccionario que traduce el lenguaje de los genes (una hilera de bases caaggcgatctggtccgagac...) al lenguaje de las prote¨ªnas (una hilera de amino¨¢cidos QGDLVRD...). Un gen es un replicante con la informaci¨®n para fabricar una prote¨ªna, y por tanto no sirve de nada sin el c¨®digo. Las prote¨ªnas no pueden replicarse por s¨ª mismas, por lo que tampoco sirven de nada sin el c¨®digo. Y la paradoja es que el propio c¨®digo, que es virtualmente id¨¦ntico en todas las especies existentes, est¨¢ hecho de genes y prote¨ªnas.

Cada serie de tres bases en un gen significa un amino¨¢cido en la prote¨ªna correspondiente, pero no por ninguna relaci¨®n f¨ªsica inevitable entre el signo y el significado, sino por un juego de "adaptadores" (su nombre t¨¦cnico es tRNAs) que, sencillamente, llevan un amino¨¢cido en un extremo y tres bases en el otro. Es como un palillo que llevara pinchada la palabra "manzana" en un extremo y... ?una manzana en el otro!

?De d¨®nde salen esos adaptadores? Los construye un grupo de 20 prote¨ªnas que parecen bautizadas por los muchachos del inspector Bodel: aminoacil-tRNA sintetasas. Hay una por cada amino¨¢cido distinto. Ellas son el c¨®digo: las responsables de que cada serie de tres bases signifique un amino¨¢cido y no otro.

Y la informaci¨®n para construirlas est¨¢ en 20 genes que no pueden leerse sin... Oh, cielos.

Lo que llamo "el enigma de Pouplana" es una asombrosa pauta de simetr¨ªa descubierta en 2001 por el bi¨®logo gerundense Llu¨ªs Ribas de Pouplana en el laboratorio de Paul Schimmel, en el Scripps Research Institute de La Jolla, California (Cell, 26 de enero de 2001).

Las 20 prote¨ªnas del diccionario se pueden dividir en tres pares de clases de esta forma: 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: un s¨¢ndwich de adaptador.

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.

?Qu¨¦ puede querer decir esto?