ANTES QUE LA VIDA por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico numerario

Según Power, la molécula AICA ribonucleótido (o AICAR), que es muy parecida a la molécula de sacarosa con la que endulzamos té, chocolate y café, se utilizó en 1980 para preservar el flujo sanguíneo durante una intervención cardiaca y se ha mostrado eficaz en tratamientos de diabetes, al aumentar la actividad metabólica de los tejidos, por los cambios que induce en los tejidos musculares. Se ha usado clínicamente para proteger de daños en la isquemia cardiaca. Se ha descubierto que reacciona con fósforo y da lugar a una serie de procesos que son preexistentes a la vida y propios del RNA. Esto la hace concebir como una estructura preexistente a la vida y, por tanto, presente en el Universo a nivel prebiológico. Las implicaciones de esta propuesta son de alcance. Szostak denomina a este tipo de moléculas “mongrel” (híbridas) por contener una mezcla de ADN con nucleótidos de ARN, que indican una especie de estadio intermedio en la formación de las cadenas del ADN

El hallazgo de los intrones y extrones en el ADN basura, que emerge del Proyecto Genoma II, supone que lo que se suponía que era basura, no lo es. La conclusión es que el 80% del genoma humano tiene alguna función bioquímica en algún tejido o alguna fase del desarrollo o de la vida adulta. Y el 95% del genoma, está implicado en la regulación de los genes convencionales y la variabilidad de la enfermedades se encuentra ligada a esas zonas, que hasta ahora se denominaban basura. Los intrones son los segmentos de ADN que no codifican, por tanto, es un misterio su papel en la evolución biológica, con gran trascendencia, porque afectan a la mismísima teoría de la evolución. Hasta 2010 ha sido así, por cuanto según Reyes, se ignoraba el papel modulador de los intrones y exones o extrones y se pensaba que el ADN basura estaba compuesto de secuencias no codificadas.

En 2011 se puso en valor un estudio publicado en 1992 en Scientific American, que demostraba que el ADN presentaba correlaciones fractales. El tráfico de línea diario, los terremotos y las elecciones presidenciales, usualmente, parece que responden a dinámicas regidas por el azar. Pero los investigadores de la teoría del caos han evolucionado hacia patrones llamados de gestión fractal, para encontrar orden en tales eventos impredecibles. Stanley, físico de la Universidad de Boston, propuso agregar el ADN al catálogo de cosas tipo fractal, porque “hay algo de fenómeno mágico relacionado con lo que no comprendemos”. El patrón ordenado de los fractales, emerge porque un incidente, en el sistema aparentemente caótico, está realmente correlacionado con una ocurrencia previa, algo parecido a que un atasco de vehículos, de esos que duran mucho tiempo, en los que los vehículos se mueven lentamente durante mucho tiempo, pueda provenir de que un motorista, por ejemplo, de esos que llevan una cinta en el cuello y montan una motocicleta de esas de gran cilindrada, custom, pisó levemente el freno. Stanley y col. han demostrado que la posición de los nucleótidos adenina, guanina, citosina y timina en la secuencia del ADN, depende en gran medida de los nucleótidos que los preceden. El patrón de las secuencias de nucleótidos es muy similar a un parpadeo, o un ruido 1/f (se verbaliza, uno sobre f) Estas fluctuaciones son análogas en la escala de tiempo a la forma de los fractales, tales como los copos de nieve o las líneas de costa, que gozan de la propiedad de autosimilaridad, es decir, que las partes componentes se parecen a la estructura total. Los patrones de ruido 1/f son, justamente, prevalentes por naturaleza, como ocurre con sus contrapartes geométricas; las podemos encontrar en muy diversos fenómenos, desde los circuitos eléctricos hasta las inundaciones, pasando por la música, como apunta Voss. Pero los pares de bases del ADN no están completamente al azar, sino que muestran patrones aproximados al 1/f (siendo f los pares de bases en los que se repite un nucleótido particular. Li, un colaborador de Stanley encontró que existen correlaciones en las secuencias intron del ADN (a veces referidos como “ADN basura”, porque no codifican información estructural). Las regiones que portan información real están localizadas en las secuencias llamadas exones, a los que le falta correlación de largo alcance y parecen “ruido blanco” (señal al azar con densidad espectral de potencia constante). Se ignora por qué muestran correlaciones las secuencias de los intrones, pero no las de los exones. Es posible que las correlaciones de largo alcance que llegan a miles de pares de bases representen una compensación entre almacenaje de información eficiente y protección frente al error en el código genético. Los exones no presentan correlación porque precisan llevar la mayor información posible. Voss encontró que las secuencias de los organismos situados en el escalón más bajo de la evolución (bacterias y bacteriófagos) fueron las de menor correlación. Para los organismos superiores aumenta y alcanza el patrón 1/f en los invertebrados y decrece para los vertebrados, mamíferos, roedores y finalmente primates. En cambio Stanley afirman que las correlaciones aumentan al subir en la escala evolutiva, descubriendo que “conforme evolucionamos, las correlaciones de largo alcance llegan a ser cada vez más fuertes”. Así pues, los organismos más simples no necesitarían protección de error para mantener las secuencias más complejas del ADN. La naturaleza tiene esas fluctuaciones fractales y de tipo 1/f, como apuntó Voss. Esto explica por qué la música es placentera, ya que intenta imitar la naturaleza construyendo ruido 1/f, pero carecemos, todavía, de un modelo que rinda cuenta de la ubicuidad del 1/f y de los fenómenos fractales. Hay mucho trabajo por hacer.