Contribución de la microbiología

Epistemología de las Ciencias. El valor de las ciencias, la filosofía y la teología (2005) CIAFIC Ediciones

Contribución de la microbiología al desarrollo de la ciencia

y de la filosofía

Marcelo Dankert*

Lamento desanimarlos porque voy a hablar de cosas absolutamente triviales y "sencillitas". Después de las profundamente metafísicas de ayer les van a resultar cosas de chicos, pero no puedo pensar de otra manera.

- Dr. Regúnaga: Y pensar que nos quedamos hasta ahora para oírlo (Risas)

- Dr. Dankert: Lo lamento. Lo que yo pensaba contarles hoy, teniendo en cuenta que el tema es El valor de la Ciencia, es la contribución que la microbiología ha hecho al conocimiento occidental, para desarrollar nuevas ideas. Soy químico, trabajo en bioquímica, pero como no tengo espíritu "carnicero", trabajo con bacterias porque me produce menos escozor matarlas, y no es necesario hacerles esas cosas que se les hacen a las ratas.

El micromundo de bacterias empieza, como ya lo contamos varias veces con Anton van Leeuwenhoek en el siglo XVII. Ahí hay dos acontecimientos cruciales, uno es la invención del microscopio, que era una vulgar lupita del tamaño de una lenteja, y el otro, el descubrir ese micromundo que se podía ver con el microscopio. Y este hombre descubrió bacterias, levaduras, protozoarios, observa el crecimiento de las raíces, de los brotes de las plantas, mira todo. Y ahí surge la microbiología. Algunos tal vez recordaran que hacía fiestas en

* Doctor en Ciencias Químicas. Investigador del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires.

Contribución de la microbiología al desarrollo de la ciencia y de la filosofía. Dr. Marcelo Dankert, pp.281-312

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su casa y les mostraba a sus invitados, por ejemplo, las bacterias que había en la saliva. El efecto fue tan contraproducente que tuvo que suspender las demostraciones, porque los invitados no podían aceptar tener esos "animalculos", animalitos, en latín, como él los llamaba, en sus bocas. La palabra bacterias es muy posterior. Entonces todo el mundo les tomó idea y se olvidaron de las bacterias por más de un siglo. Hay que esperar al 1800, para que un médico rural, Roberto Koch, empiece a reavivar la idea de bacterias con sus ventajas y sus inconvenientes, porque claro, resurge ese micromundo otra vez, pero con el estigma de la enfermedad, de la muerte, y hay que eliminarlas a todas, porque Koch las asocia al antrax, las asocia a la tuberculosis, Hansen, a la lepra, Pasteur confirma todos esos datos y ya se crea una fama alrededor de las bacterias en el sentido de que son criminales natos.

Por otra parte en esa época se creía en la "generación espontánea". Hoy nos parece realmente inconcebible que gente seria, grande, madura como Buffon por ejemplo, creyera ciegamente en la generación espontánea. ¿No veía que una gallina tenía que poner huevos para que salieran los pollitos? No. Había recetas para fabricar lauchas y moscas y gusanos y muchas otras cosas.

Esta actitud nos deja pensando en todas los errores que estaremos cometiendo ahora nosotros y que nos parecen los más naturales, porque las ventajas de reflexionar sobre estas cosas es, “bueno, ¿y ahora qué hago yo? ¿Qué estoy pensando?”. A mi parece algo lógico, pensar en el Big Bang, y puede ser que de acá cincuenta o cien años digan, "Y estos señores pensaban en el Big Bang, qué locos, cómo podían pensar eso". Creo que es la reflexión primera que tenemos que hacer.

En ese momento hasta hay gente que no le cree a Pasteur, porque dice que a las bacterias no se las puede eliminar, porque si se las hierve no se mueren todas. Sobre todo en


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Inglaterra hay un grupo que decide que no se mueren, y el caso es que también tienen algo de razón, porque ellos usaban caldo de heno como medio de cultivo. El heno es cualquier cereal o gramínea que se lo deja fermentar un tiempo, y entonces se enriquece en bacterias de todo tipo. Estos investigadores tomaban ese pasto, lo metían en una olla, lo hervían y dejaba de observarse crecimiento bacteriano, pero, a las dos o tres semanas volvían a aparecer bacterias. Entonces, hubo generación espontánea, evidentemente crecieron esas bacterias ahí a pesar de que las hirvieron.

Por suerte un físico, prolijito y curioso, Tyndall, decidió hervir otra vez, entonces vio que desaparecían muchas bacterias, pero al enfriar vuelven a crecer, vuelve a hervir y enfriar, vuelven a aparecer, vuelve a hervir y enfriar, vuelven a aparecer, pero cada vez menos, y después de cuatro o cinco hervidas y enfriadas a temperatura ambiente para que puedan desarrollarse no aparecen más. Bueno, ¿Qué ha sucedido? Se han descubierto las formas de resistencia. Es decir hay otra forma de vida, lo que hoy llamamos esporas. No sólo la vida del ser que se reproduce, come y muere, sino como una forma de resistencia, que en algunos casos puede sobrevivir en ese estado años. Bacterias que viven horas o días pueden estar años como formas de resistencia. El caso clásico es el del antrax o carbunclo -antrax quiere decir carbón en griego, y carbunclo, carboncito en latín. Y puede estar años en un potrero, y nuestros gauchos sabían por experiencia que ese potrero tenía carbunclo aunque aparentemente no pasaba nada, pero, si echaban una vaca era probable que al poco tiempo se les enfermara, porque había esporas de Bacillus anthracis, que es el germen responsable de la enfermedad. La vida no es tan fácil de destruir, hay formas de resistencia, no es tan fácil matar.

Después de los experimentos de Tyndall y de crear la tindalización, se ve que también a esta forma de resistencia


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con cierta paciencia se la puede eliminar calentando y enfriando varias veces.

Con esto un poco desaparece la idea de generación espontánea y Pasteur se impone con su idea de que las bacterias se reproducen normalmente y todos los seres vivos derivan de seres vivos y no hay tales recetas.

El tema se complica más, cuando unos investigadores rusos empiezan a ver qué pasa en el suelo. Es decir, ya no asocian las bacterias a las enfermedades, sino que toman un poco de tierra, la mezclan con hojas trituradas o polvo de celulosa, que es más o menos lo mismo, le agregan, por ejemplo sales minerales, sulfato de calcio, carbonatos, los mezclan bien, ponen la mezcla en un tubo, le agregan agua y lo dejan. A veces lo envuelven con un papel para que no tenga mucha luz, sobre todo en la parte de abajo y después de dos, tres, cuatro semanas empiezan a aparecer franjas de colores. Eso es lo que se llama la columna de Winogradsky, el investigador ruso que diseño el experimento. Los distintos colores indican la presencia de distintas bacterias.

Aparecen así varias formas de vida totalmente inesperadas. En la parte de arriba del tubo están las bacterias aerobias, en el medio hay otras, microaerófilas u optativas, y abajo están las anaerobias. Por ejemplo, el sulfato presente sirve para que algunas bacterias que metabolizan sulfato lo reduzcan a sulfuro, y con el oxígeno obtengan energía para hacer su vida. y forman otros colores que van del amarillo al colorado, al negro. Si hay sulfuros precipitan sales de metales pesados que son negros, si se libera azufre se vera un color amarillento o blancuzco. En fin, se forma toda una serie de banditas de colores y esta técnica todavía hoy se usa como experiencia para los cursos elementales de microbiología. Son en realidad métodos de enriquecimiento en bacterias con distintos metabolismos.

Pero lo importante es que hay vida que no es la clásica, hay vida que no es la que requiere oxígeno gaseoso. Independien-


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temente Pasteur ha encontrado bacterias que se mueren con oxígeno, que viven sin oxígeno, el oxígeno las mata. Pero ¿no era que Lavoisier ponía en una campana de vidrio una lauchita y una vela y quedaba todo cerrado y cuando se apagaba la vela se moría la lauchita? Éstos seres viven sin oxigeno: hay bacterias que son anaerobias.

Hay que destacar que vida no es una, hay muchas formas de vida. Hay una bacteria que se puede ver a simple vista, tiene un diámetro de más o menos 1 mm; vive en unos terrenos medio pantanosos en el Oeste de África, en la costa de Namibia. Esta bacteria se ha bautizado "Thiomargarita namibiensis" y forma como collarcitos como de perlitas -de ahí lo de margarita, margarita en latín es perla- ("la flor de la margarita es un collar de perlas alrededor de un botón de oro" según los poetas latinos). Esta Thiomargarita, tiene azufre porque vive del ácido sulfídrico presente en ese medio, SH2, el del famoso olor a huevo podrido. Proviene del material en descomposición que hay en el fondo de ese mar. Estas bacterias usan el sulfídrico, lo oxidan a azufre libre, blanco amarillento, y al hidrógeno lo utilizan para reducir al anhídrido carbónico, CO2, a compuestos útiles para ellas, lo que es muy importante. Este azufre no lo descartan, otras bacterias lo descartan, éstas no lo tiran, lo guardan en lo que se llama una vacuola y lo va acumulando, acumulando, hasta el extremo de llegar a tener una vacuola de 1mm de diámetro y se puede ver a simple vista. Como además excretan un material gomoso, cuando se dividen quedan pegadas y van formando esas hileras de células que parecen collarcitos de perlas. Ahora, la bacteria es muy viva, porque a veces se le acaba el sulfídrico y entonces, como en ese ambiente en el que viven hay nitrato, usa el oxígeno del nitrato para oxidar al azufre, lo puede llegar a oxidar hasta sulfato, y al nitrato lo reduce a nitrito y de esta reacción obtienen la energía que necesitan para vivir. Es decir tiene una serie de posibilidades químicas que nos demuestran que la vida no es una, la vida es polivalente, hay muchísimas formas de vida, y esto hoy ha cobrado notoriedad por los


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estudios que se hacen para ver qué formas de vida pueden existir en los otros planetas o en los satélites de los otros planetas. Entonces, se ha despertado un interés inusitado por estos tipos de metabolismo.

En definitiva ¿qué necesita la vida? Lo primero que necesita es agua, sin agua no hay vida. Todos los seres vivos tienen un setenta, un noventa por ciento de agua o más, Nuestro cerebro tiene un noventa por ciento de agua, a pesar de todos los lípidos que tiene, así que es vital el agua. Después necesita carbono, es decir, anhídrido carbónico o algún derivado carbonado de origen vegetal o animal; después necesita poder reductor para reducir ese carbono y fabricar las sustancias que necesite ya sean aminoácidos, azúcares o lo que fuera, y finalmente la más importante, necesita energía, y la energía la toma de cualquier lado. Posiblemente la primera energía que utilizo un ser vivo fue química, como esas bacterias que oxidaban el sulfídrico, u oxidaban el azufre, o reducían sulfato; en fin usaban alguna reacción química que les permitiera sacar algo de energía para hacer lo que ellas querían. Pero estos caminos son en general poco eficientes; no liberan mucha energía.

En base a las teorías actuales sobre la tectónica de placas, la superficie de la tierra es como un embaldosado de placas rígidas que se van moviendo, se fabrican en una parte y se destruyen en otra. El caso más familiar para nosotros es el de la cordillera sub-atlántica en donde en todo el Atlántico, de Norte a Sur, hay una cordillera submarina que va fabricando piso, fabricando estas placas que se van separando y que separan a África de América a un ritmo de unos diez centímetros por año, entonces uno piensa, pero el resto de la placa ¿dónde se mete? Porque si no la Tierra se seguiría inflando como un globo. No, no, algunas de esas placas tienen continentes pegados por arriba, y constituyen una especie de escoria, y eso las hace flotar. Entonces, la placa de Sudamérica tiene a Sudamérica pegada arriba, cuando


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enfrenta la placa del Pacífico colidan, chocan, y la que gana es la que flota, la que porta a Sudamérica y la del Pacífico se mete abajo. Pero al meterse abajo arruga a toda esa placa que la choco y la consecuencia son los Andes. Así que en base a esa tectónica, cuando se encuentran dos continentes o dos placas con escoria, es decir, con continente, sucede una catástrofe como la del subcontinente de la India que choca a Eurasia, ninguna afloja porque las dos tienen continentes y se fabrica el Himalaya. Finalmente llegan a un acuerdo: "no nos empujemos más, ya está, se acabó la guerra".

Pero digamos, en esa zona de creación de placas, como la de la cordillera subatlántica, hay emergencias de gases de todo tipo, de sulfídrico, sulfuroso, amoníaco, producidos por los volcanes que están debajo, alta temperatura y condiciones de vida muy distintas a las que hay arriba, empezando por una presión fenomenal, porque eso pasa a miles de metros de profundidad, hay una atmósfera de sobre presión cada trece metros, así que pueden calcular la sobrepresión que hay, y ahora se están estudiando con muchísimo interés las bacterias que viven en ese ambiente. Hace un año se ha descubierto una, que la han llamado bacteria ciento veintiuno, no tiene nombre todavía, que vive a ciento veintiún grados, y por supuesto necesita, por lo menos, una atmósfera de sobre presión porque a ciento veinte grados el agua necesita una atmósfera de sobre presión pues si no se evapora en seguida. Así, que hay de todo.

La versatilidad de las bacterias en adoptar distintas formas de vida es absolutamente imprevisible. En la Antártida, a centenares de metros de profundidad en el hielo, se han encontrado bacterias, algunas de ellas clasificadas por un bacteriólogo argentino, gran amigo, persona excelente, el doctor Palleroni, y uno dice, ¿de qué vive ésta bacteria, qué hace acá?. Eso está en estudio ahora porque tiene unas exigencias insólitas y por supuesto no tienen mucho apuro, algunas de estas bacterias tienen meses como tiempo de


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duplicación. Para nosotros las bacterias normales, comunes, se dividen en minutos o a lo sumo en horas.

Así es que el concepto de vida no es claro. ¿Qué quiere decir estar vivo? ¿Respirar? No, hay bacterias que no respiran. ¿Qué quiere decir vida? Juntar todos esos factores que mencioné recién. Hay otras formas de vida, ahora son primitivas o son sencillas pero, a lo mejor en otros universos, en otros planetas, pueden desarrollar otras funciones, no hay que cerrarse la puerta y creo que es una de las grandes enseñanzas de la microbiología y uno de los grandes valores que puede tener. ¡Ojo! En la vida hay muchos caminos.

Paradójicamente, casi todos los caminos metabólicos convergen después en sistemas comunes. Es decir, todos tienen ciclos de Krebs, todos tienen la glicolisis de Embden-Meyerhof o equivalentes, etc., etc. En fin hay un núcleo común, pero lo importante es tener eso que dije, agua, energía, carbono -carbono para nosotros, a lo mejor en otra vida el silicio, el silicio es muy parecido, no se sabe- y todos los elementos necesarios: nitrógeno, fósforo, azufre, etc.

El Padre Coyne nos puede decir qué pasa en otros planetas cuando se descubra la vida, en otros sistemas planetarios, pero hay que estar abierto. Y lo que es más importante, también van a ser criaturas del Señor, según mi modesta opinión, porque si forman parte de la Creación, bueno, serán distintos; una langosta también es distinta de nosotros.

Así que después de estos estudios aparecen muchas formas de vida, se le da un golpe mortal a la generación espontánea. Y en otras áreas, por ejemplo, el descubrimiento de bacterias anaerobias nos hace pensar que también la vida no es la que nosotros nos imaginamos, y lo más curioso es que vivimos gracias a esa vida que nosotros no imaginamos, porque las bacterias que pueblan nuestro tracto intestinal son casi todas anaerobias, de las cuatrocientos, o seiscientos especies que hay alli el 99% son anaerobias y hay dos o tres, que son las que se llaman facultativas, pueden vivir con oxígeno o sin


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oxígeno, se encargan de sacar el poco oxígeno que hay para crear condiciones anaerobias adecuadas. El más importante, conocido y usado como el chanchito de la India de la microbiología, es el Escherichia coli.

A mediados del 1800 el señor Mendel -Fray Gregorio- publica sus leyes que nadie entiende hasta cincuenta años después, y se empieza a hablar de herencia, de factores hereditarios. En 1909 otro señor les pone nombre a esos factores, los llama genes, y otro señor que no tiene nada que ver, que es Miescher, estudiando las vendas de los pobres heridos de la guerra de Crimea, descubre una sustancia que llama nucleína y que son los actuales ácidos nucleicos, por hallarse fundamentalmente en los núcleos de las células.

Por otra parte aparece un químico sensacional, Emilio Fischer, siempre más o menos en la misma época. Esos mediados del siglo XIX, son fantásticos, del 1850 al 1880 pasan montones de cosas. Emilio Fischer se pone a estudiar los principios activos -los llamaban así en esa época- del café, del té, del chocolate. El ácido úrico, un componente normal de nuestro metabolismo, que en algunos casos se elimina por orina, de ahí su nombre, resulta con una estructura similar. En fin, ve que todos están emparentados, tienen una estructura muy parecida, descubre que tanto en el café, como en el té, como en el chocolate, como en el ácido úrico, hay una sustancia base (o núcleo) que tiene la estructura mostrada en la Fig. 1, a la que llama purina. ¿Qué tiene qué ver con la herencia eso? Que ese mismo núcleo está presente en dos de las bases que Miescher había detectado en los ácidos nucleicos.

En los ácidos nucleicos Miescher había dicho que tenían una base orgánica, un azúcar con cinco átomos de carbono, es decir una pentosa y el grupo fosfato. No le creyó al ayudante, le dio otro grupo de vendas para que repitiera la experiencia, y obtuvo el mismo resultado: una base, una pentosa, un grupo fosfato.


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Figura 1

Entonces, dos de las bases que forman parte de los ácidos nucleicos tienen este núcleo de la purina, pero, por ejemplo en la guanina aparecen un resto amino (-NH2) y un carbonilo (CO) (Fig. 1) y a este compuesto se lo designa "guanina ". El guano es un depósito de estiércol que hay sobre todo en las costas de Chile, el famoso nitro de Chile que era tan importante para toda la industria de los explosivos y que en la guerra del 14, cuando Inglaterra le bloquea el ingreso de barcos a Alemania, los alemanes piensan "¿qué hacemos, nos quedamos sin nitro, sin explosivos, perdemos la guerra ?" No, hay un talento que decide usar el nitrógeno del aire, es Fritz Haber, y Haber


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consigue modificar el nitrógeno del aire y formar nitratos con la ayuda del ingeniero Bosch y el proceso Haber-Bosch todavía se usa para transformar el nitrógeno del aire en nitritos, nitratos, amoníaco y toda la familia. Eso le prolongo la vida a Alemania por un tiempo.

Hay también otro derivado muy parecido pero que tiene sólo un grupo amino (-NH2) en el núcleo purina y se lo llamo "adenina" porque lo obtuvieron de páncreas de cerdo y el páncreas es una glándula (adenos, en griego) (Fig.1).

Por otra parte, las otras tres bases de los ácidos nucleicos son más chiquitas, son derivadas de la pirimidina. La pirimidina deriva de otro compuesto que se llama pirrol y el pirrol tiene un olor espantoso y es muy agresivo -pirrol quiere decir agresivo-, entonces los que lo descubrieron fueron derivando los nombres de pirrol, piridina, pirimidina y siempre con la misma raíz "pir", que quiere decir que es muy desagradable su olor. Éste tiene también un anillo de seis átomos, uno de nitrógeno y cinco de carbono, y da dos o tres grupos de sustancias que son la "timina", que como su nombre lo indica, la sacaron del timo, la "citosina", que la hallaron en distintas células, no hay que ser muy ingenioso para ponerle ese nombre, y el "uracilo", que ya se imaginan de donde lo obtuvieron, y que también difieren en los sustituyentes (Fig.1). En resumen, estas son las cinco bases principales que forman parte de los ácidos nucléicos.

¿Cuál es la segunda etapa en la síntesis del ácido nucléico? Asociarse a un azúcar que en este caso es una pentosa. Pentosa porque tiene cinco átomos de carbono, cuatro de ellos formando un ciclo con un átomo de oxigeno. Hay dos clases de pentosas, la desoxirribosa, que carece de el oxhidrilo en el carbono 2 y da origen al ácido desoxirribonucleico, y la ribosa, que con todos sus oxhidrilos da origen al ácido ribonucleico. La unidad de los ácidos nucleicos se completa cuando se incorpora un fosfato en el carbono 5 de la pentosa, y a ella se la llama nucleótido (Fig1). El nucleótido es la unidad de los ácidos nucleicos. Todos éstos hallazgos y productos tienen


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términos generados en química, las bacterias por ahora están un poco de costado.

Por otra parte, muchos nucleótidos se pueden unir para formar una cadenita y entonces si es una cadenita de desoxirribo derivados se la llama ácido desoxirribonucléico (ADN) y si es una cadenita de ribo derivados es un ácido ribonucléico (ARN) (Fig 2). Hay varias clases de ácidos ribonucléicos, que veremos mas adelante.

Volvamos a las bacterias otra vez. A "un loco" se le ocurre estudiar la neumonía de las lauchas. ¿Qué tiene que ver? La neumonía es causada por una bacteria esférica, un coco, bautizado "Neumococcus neumoniae", es decir neumococos de la neumonía. Si se inyectan neumococos a las lauchas, se enferman. Pero por azar aíslan una mutante, es decir, una forma defectiva de neumococos que no forma cápsula. La cápsula es un producto que se forma externamente a la bacteria y que constituye una especie de envoltura, y que en general esta constituida por poli- sacáridos. Observan que ese mutante no produce tales polisacáridos. Entonces inyectan esa variedad de bacterias a las lauchas y las lauchas no se enferman, no les pasa nada. Ante este resultado toman a las bacterias malas, las que producen cápsula y enferman a las lauchas, las muelen, las matan y las inyectan juntamente con las que no hacen nada, las que no tienen cápsula, pero vivas. Sorprendentemente entonces las lauchas se vuelven a enfermar. Es decir, en ese modelo experimental hay un factor que transforma a las cepas no patógenas en patógenas y se lo llamo factor de transformación. Griffith, el investigador que obtuvo estos resultados, nunca supo cuál era el bendito factor de transformación.

Lo logra otro señor, un señor Avery que demuestra con toda claridad que el factor de transformación es ácido desoxiribonucléico y el factor de transformación es un factor de herencia. Pero, decían, cómo va a ser portador de la herencia el ácido nucleico, la herencia está en las proteínas, las


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proteínas tienen mucha más versatilidad. No le creen. Se muere, no digo "sin pena ni gloria" porque era muy reconocido, pero no es Premio Nobel, no aceptan eso. Tienen que pasar muchas años para que se confirmara esa información, y el gran público de investigadores lo aceptara. No podían aceptar que la herencia estuviera encerrada, codificada, en algo tan simple como los ácidos desoxiribonucléicos. Y eso ha pasado montones de veces, y esa inercia intelectual a mi me fascina porque nos hace pensar en todas los errores que estaremos cometiendo ahora, y en todos los experimentos que estaremos rechazando ahora otra vez.

Al saber que son los ácidos nucleicos los responsables de la transformación atraen a la gente a estudiarlo. Un señor, Chargaff, por ejemplo, analiza montones de ADNs de distintos orígenes y ve que la relación de adenina a timina es siempre uno y de citosina a adenina es siempre uno, así venga del hígado de un tiburón, de los ojos de un señor, o de una bacteria. ¿Y por qué esa relación uno a uno? No se entiende. No encontró el fondo de la razón de eso.

Por otra parte un estudiante del Dr. Salvador Luria, que era bastante particular, y que tuve el gusto de tratar personalmente varias veces, James Watson, biólogo, se va a estudiar, con un físico en Inglaterra, con Crick, que trabajaba con otro señor Wilkins que era un experto en determinar las estructuras de distintos compuestos por su espectro de rayos X. Ustedes saben que los Rayos X se pueden comportar como la luz, cuando la red del cristal que tienen que atravesar es suficientemente chica, es decir, es del orden de la longitud de onda del Rayo X. Cuando la luz blanca incide en un prisma se obtienen varias imágenes de distintos colores, que corresponden a otras tantas longitudes de onda. Con los rayos X pasa algo por el estilo y se obtienen espectros de Rayos X muy complejos, que para descifrarlos a veces hay que usar métodos de computación bastante complicados. Pero se puede asignar una estructura a cada una de esas refracciones, Y ahí


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trabajaba Rosalind Franklin que sacaba unas fotos excelentes de esos espectros. Sin participarle nada las analiza Wilkins, con Watson y con Crick y se dan cuenta de que corresponden a una estructura en espiral, helicoidal, y es entonces cuando proponen la famosa doble hélice en donde una A está enfrentada a una T, es decir una adenina a una timina, y una C, una citosina, a una G, guanina (Fig 2). Pasan los años, y ellos tres, Rosalind Franklin ya había muerto, reciben el Premio Nobel. Ella quedó olvidada sin pena ni gloria. Ahora se está tratando de rehabilitarla.

Entonces, tenemos ya la estructura del portador de la genética. En la Fig 2 se muestra la cadenita con los distintos nucleótidos con las distintas bases, que son como las cuentas del collar, enlazados a través de los fosfatos. Pero el ácido nucleico es doble, entonces, ¿cómo se enlazan? ¿por qué se enfrentan? ¿por qué una adenina, por ejemplo está enfrentada a una pirimidina? ¿qué los une? Los une algo que los físicos y los químicos han llamado puentes de hidrógeno. Es un hidrógeno que salta como una pelota de una molécula a otra y ese salto hace que se mantengan medio unidas. A esa unión la llaman puente de hidrógeno, que en el caso del par adenina-timina existe en dos lugares y en el caso de la guanina-citosina existe en tres lugares, así que esa unión es todavía más fuerte (Fig 2).


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Figura 2

El esquema que propusieron Watson y Crick es una cadena enfrentada a otra: En la figura se muestra en forma esquemática y las dimensiones que tiene son por ejemplo, 34 Amstrong ( equivalente a 3,4 nanómetros; 1 nm = 1/1000000000 metros) para todo un ciclo completo. Un Amstrong es más o menos el radio de un átomo de hidrógeno, que es el átomo más chiquito que se conoce.

Los puentes de hidrógeno están indicados con flechas negras. Si lo representamos en el espacio el ADN tiene la estructura de un cordón con dos surcos, un surco chico y un surco más ancho (Fig. 2, abajo).


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Para tener una idea de las proporciones podemos hacer una escala en la que un Amstrong equivalga a un centímetro. En esa escala una molécula de glucosa tiene un diámetro de unos 8-9 cm; el diámetro del DNA sería más o menos de 23 cm, y el largo para una bacteria estándar, un Escherichia coli, que tiene más o menos 4.500 Kilobases en el ADN de su cromosoma seria de unos 100 Km, la distancia más o menos entre Mar del Plata y Las Armas. Esto da una idea de la información que hay metida ahí y de la fragilidad de ese agente informante. Si se pipetea el ADN se rompe, no se puede ni tocar. Cuando se quiere analizar el ADN sin romperlo, se lo tiene que tratar con manos de seda. Así que ésta es la estructura que se propuso para el ADN, que resultó un éxito total y que justificó muchísimas cosas.

Por otra parte el grupo francés de Monod, Jacob, Lwoff y Wolman, un extraordinario grupo de microbiólogos, había predicho que el ARN algo tenia que ver en la síntesis de proteínas: había varios ARN conocidos, por lo menos uno grande y uno chico. Y el grande parecía viajar por la célula. Se lo llamo ARN mensajero. Por las razones que vamos a ver mas adelante se postulo que en el ADN la información estaba en grupos de tres bases, que el ARN mensajero copiaba eso con los correspondientes nucleótidos; por ejemplo, a la A no la enfrentaba una T, porque el ARN no la tiene, sino una U, que es muy parecida. De esta manera AAA en el ADN daba UUU en el ARN; CAA el ADN daba GUU en el ARN y así sucesivamente y de ahí de alguna manera, gracias al ARN mensajero, se sintetizaba la proteína.

¿Y porque con cuatro elementos voy a poder determinar la composición de una proteína que tiene 21 aminoácidos? Y bueno, los matemáticos, acá está el Dr. Ferro, pueden calcular la combinación de cuatro elementos tomados de a dos o de a tres cuántas posibilidades me da. De a dos no me alcanzan para los 21 aminoácidos, pero de a tres me sobran. Optaron por tres bases y naturalmente recurrieron a las fieles bacterias.


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Lo que querían obtener era una proteína radioactiva. ¿Y cómo la buscaban? Homogeneizaban las bacterias, para tener todas las enzimas solubles y disponibles, y agregaban, por ejemplo, un exceso de ARN de algún virus, en presencia de aminoácidos radioactivos y observaban si se formaba algo radioactivo, alguna proteína radioactiva, pero no se veía nada. Entonces hartos por ver los pequeños niveles de radioactividad que podían observar, a un muchacho joven, Marshall Nirenberg, se le ocurre ir a otro laboratorio, en otro piso, y pide un ARN que sea un disparate, fabricado químicamente: le dan poliuridina, es un disparate, y lo usa como blanco, como referencia cero: pero la incorporación de aminoácidos que tiene ahí es muchísimo mayor que en todos los otros casos. ¿Qué pasó? La solución es UUU, uridina uridina uridina, era la combinación que codificaba a la fenilalanina que era uno de los aminoácidos marcados que tenía en su preparado. Naturalmente confirmo que los otros aminoácidos no se incorporaban. Ése fue un "batacazo". A los pocos años Marshall Nirenberg Premio Nobel. Tuvo la suerte de que un amigo le diera el ARN de poliuridina y eso es lo que se llama serendipia en ciencia. Porque la ciencia no surge por un talento que está pensando,"si yo calculo, lo veo, lo mezclo", no, no, en ciencia lo que hay que hacer es trabajar, tener resultados, hacer cosas, y muchas veces sucede algo inesperado como esto. Yo he vivido montones de casos de serendipia. El Dr. Leloir era el rey de las serendipias, y siempre encontró cosas inesperadas precisamente por eso. Acá Niremberg podía haber pensado: "se me contaminó con el aminoácido radioactivo, el preparado, el precipitado",y tirar todo. Lo bueno es que todo esto esta hecho con bacterias, acá está el mérito, para mi.

Entonces la UUU estaba asociada a la fenilalanina ¿y los otros aminoácidos?. El Dr. Ochoa había encontrado una enzima que a partir de difosfatos, no de trifosfatos, sino de disfosfatos de nucleótidos formaba ARN,. La idea fue entonces mezclar una porción de uridina y dos de adenina por ejemplo, para ver que se formaba. Y entonces así tenían la probabilidad


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de que hubiera AAU, por ejemplo, o AUA, o UAA y con experimentos similares y una paciencia enorme con esas y otras combinaciones consiguieron descifrar el famoso código genético (Fig.3).

El código genético se expresa mediante secuencias o codones de tres bases (triplete) de ácido ribonucleico mensajero (mARN) * Codon Aminoácido Codon Aminoácido Codon Aminoácido Codon Aminoácido UUU Fenilalanina CUU Leucina GUU Valina AUU Isoleucina UUC Fenilalanina CUC Leucina GUC Valina AUC Isoleucina UUG Leucina CUG Leucina GUG Valina AUG

(inicio) Metionina

UUA Leucina CUA Leucina GUA Valina AUA Isoleucina UCU Serina CCU Prolina GCU Alanina ACU Treonina UCC Serina CCC Prolina GCC Alanina ACC Treonina UCG Serina CCG Prolina GCG Alanina ACG Treonina UCA Serina CCA Prolina GCA Alanina ACA Treonina UGU Cisteína CGU Arginina GGU Glicina AGU Serina UGC Cisteína CGC Arginina GGC Glicina AGC Serina UGG Triptofano CGG Arginina GGG Glicina AGG Arginina UGA Nada(señal

de parar) CGA Arginina GGA Glicina AGA Arginina

UAU Tirosina CAU Histidina GAU Aspartico AAU Asparagina UAC Tirosina CAC Histidina GAC Aspartico AAC Asparagina UAG Nada(señal

de parar) CAG Glutamina GAG Glutamico AAG Lisina

UAA Nada(señal de parar)

CAA Glutamina GAA Glutamico AAA Lisina

* Los codones en el ADN son complementarios de los presentados aquí. Así, U es complementario de A en el ADN, C es complementario de G, G de C y A de T. El nucleótido de la izquierda se orienta hacia el extremo 5´ del mARN.. AUG codifica N-formil metionina, al principio de mARN.

Figura 3

El código genético es entonces en donde están descriptas todas las posibilidades que hay de combinar las cuatro bases tomadas de a tres, y como sobran va a dar duplicaciones, el UUU es una fenilalanina, pero UUC también. En general la tercera base es menos importante que las dos primeras. Y así fueron aclarando la función de todos los códigos para cada


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aminoácido. Y en algunos casos había códigos que no significaban aparentemente nada, eran códigos de terminación.

Ahora ¿cómo se hacía esa conexión entre el ADN, el ARN mensajero y los aminoácidos? Se encontró que había otro ARN que se llamó ARN de transferencia o tRNA –transfer RNA-, es más chiquito y está plegado sobre sí mismo, es de cadena simple, pero tiene lo que los matemáticos llaman series palindrómicas, idénticas pero en sentido opuesto, entonces, se pegan entre sí, la misma cadena se pega entre sí formando fragmentos de doble cadena y dejando fragmentos de lo que llaman en ingles hearpin, horquilla, y en esas horquillas es donde está el código (Fig. 4). En este ejemplo figura AAG, que se pega a un ARN mensajero en su lugar específico que es UUC. Entonces, cada secuencia de tres bases en el ARN mensajero indica que se puede pegar un ARN de transferencia especifico que en otra parte tiene unido el aminoácido correspondiente. O sea, esta sustancia el ARN de transferencia conoce los dos idiomas el idioma del ARN mensajero, que es la replica del ADN y el idioma para reconocer a un aminoácido. Y a su vez el ARN mensajero y el ARN de transferencia deben asociarse para fabricar las proteínas (Fig. 4).

ADN 5’

3’ Cadena Codificante Transcripción

ARN 5’

Traducción

Polipéptido H2N-

TTT GTT AAT CAG CAT CTT AAA CAA TTA GTC GTA GAA

UUU GUU AAU CAG CAU CUU

Phe Val Asn Gln His Leu

Figura 4


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¿Dónde se hace esa asociación? Se hace en unas organelas chiquitas que hay en las bacterias y en todas las células que por tener mucho ácido ribonucleico se llaman ribosomas, es decir, cuerpos de ácido ribonucleico; en esos ribosomas se pegan estos ARN, se pega, o mejor se enhebra el ARN mensajero y sobre el se pega el de transferencia cargado con su respectivo aminoácido, que recibe la cadena polipeptídica naciente y así paso a paso se fabrica la proteína. Una vez que el mensajero ha terminado de pasar, la proteína terminada se desprende del complejo ribosomal.

Y todo eso se demostró en bacterias, sin bacterias hubiera sido mas complicado hacerlo porque las bacterias son mucho más sencillas. Como vamos a ver en células de seres superiores, eucariontes, el proceso es bastante mas complejo.

Es decir, el esquema básico que hoy se acepta es simplemente el presentado en la (Fig. 5).

Figura 5


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Pero en realidad el proceso es muchísimo mas complicado. Por ejemplo, hay un sistema muy complejo que tiene como doce o catorce enzimas que desdobla una parte de ese ADN permite que se exponga una sola hebra, se copie un ARN en determinada zona, está acotado, ese ARN se lo lleva al ribosoma y en el ribosoma los ARN mensajeros van construyendo la proteína que finalmente es el producto final: ADN-ARN -proteína (Fig. 5). Ése es el gran dogma de esta hipótesis, y que Watson en un seminario nos contaba que "éste es el dogma más importante de este siglo y nunca va a cambiar. Estas reacciones son todas irreversibles". ¡Más o menos al mes aparecía un trabajo describiendo lo que se llama la transcriptasa reversa, que puede copiar ARN y dar ADN! Esto da una idea de la falibilidad de los "dogmas" científicos, pueden cambiar en cualquier momento. Es otra enseñanza. Y la transcriptasa reversa también se descubrió con bacterias.

En esa época ya se habían descubierto los virus. A los virus los encontró un ruso, Dimitri Iwanowsky, estudiando el mosaico del tabaco, una enfermedad de la planta del tabaco. No encontró nada mejor que moler unas hojitas infectadas y pasar el jugo obtenido por columnas de Chanberland o de Werkefeld, de porcelana porosa, que retienen las bacterias, y pasa un juguito limpio. Cuando empleo ese juguito, que no debería tener bacterias, para infectar una planta sana observo que se enfermaba como si tuviera bacterias. En esa época las bacterias se llamaban virus, porque eran venenos, (en latín Virus quiere decir veneno) y entonces un holandés Beijerinck decidió llamar a esos virus, filtrables, es decir, bacteria filtrable, y fue aun más allá y los llamó contagium vivum fluidum que nunca nadie supo bien qué quería decir, pero quería decir algo así como vida liquida. Eso era en plantas. Pero esos virus se descubrieron después también en animales, aftosa, y aparecieron después en seres humanos, en la fiebre amarilla, y también después en bacterias y en este ultimo caso se los llamaron bacteriófagos; así que hay virus por todos lados. Y no sólo eso sino que se vio que los virus llevaban información


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genética de un lado al otro. Se estudio sobre todo en bacterias por ser mas fáciles de manejar. Se vio así que además, como ya lo vimos en una presentación anterior, eran responsable de lo que se llamó la herencia horizontal, es decir, que llevaban información genética de una bacteria a la otra a nivel horizontal, sin necesidad de que la bacteria se reprodujera. Naturalmente si se reproduce transfiere a su descendencia esa información. Nosotros hacemos lo mismo, estamos llenos de fragmentos de virus que nos han ido trayendo no sólo nuestros antecesores sino las enfermedades que hemos tenido: la gripe, la tos convulsa, el sarampión y todas esas enfermedades que de chicos nos pueden haber traído o no, porque no es obligatorio, fragmentos de ADN de otro individuo y nos van modificando nuestro caudal genético. Por otra parte es un arma fantástica para facilitar la evolución, la adaptación al medio y todas esas cosas.

Mas tarde se vio que el tema era más complicado porque a veces no hacía falta un virus para transferir ADN. Con un fragmento de ADN, es decir, de un plásmido, se podía transferir información, y después se vio que dentro de los plásmidos y de los virus podía haber fragmentos todavía más chiquititos, que se llamaron transposones que también los podían transferir. Esto ultimo lo estudió una señora, Bárbara Mc. Clintock, que trabajaba en Cold Spring Harbor, y que tuvo la mala idea de estudiarlo en maíz que es un eucarionte. Esta señora estudiaba cómo los granos de maíz, sobre todo el Indian Corn, cam-biaban de color de una generación a la otra; algunos granos del choclo eran blancos, otros marrones, otros tenían pintitas, otros tenían como radiaciones, y llegó a la conclusión de que había genes que saltaban de un lado a otro del cromosoma, durante el desarrollo del grano y los llamó "jumping gens", genes salta-rines. Hoy se llaman transposones. Nadie le entendió nada. Publicó durante cuarenta años sin que entendieran la impor-tancia de su hallazgo. Hasta que los microbiólogos empezaron a ver que algo parecido pasaba en las bacterias. Vieron que por este mecanismo se podían explicar los fenómenos que


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veían. Por ejemplo, una bacteria vivía en galactosa y de pronto dejaba de vivir en galactosa, y mas tarde volvía a vivir en galactosa; era razonable justificar esta conducta admitiendo que un transposón saltaba a uno de los genes que intervenían en el metabolismo de la galactosa y lo anulaba impidiendo así su crecimiento: dejaba de vivir en galactosa. Pero, después el transposón se iba y la bacteria volvía a vivir en galactosa. Y con bacterias, que uno puede tener sesenta generaciones en un día, era mucho más fácil que con un maíz que tenía una generación por año -esta mujer trabajó cuarenta años sin que le prestaran atención. A los cuarenta años, ella tenia ya mas de 80, le otorgaron el Premio Nobel.

En base a este esquema se postuló, sobre todo por ideas de un señor que se llamaba Tatum, que hay un gen, una enzima. Perfecto, está todo aclarado, sabemos todo (Fig. 5). Pero, cuando se empezó a estudiar en eucariontes se vio que en muchos casos la parte de ADN que codificaba una enzima, era mucho más grande que la enzima producida, tenía muchas más de tres bases por aminoácido producto. La solución fue muy fácil, es todo basura, el ADN está lleno de mutaciones anteriores que no se usan. Los más impacientes pensaban así, los más prudentes vieron que, en eucariontes pero no en bacterias -en bacterias también pasa pero muy poquito- se vio que la cadena de ADN tenía zonas privilegiadas. Ahora el ARN que se copiaba era completo, pero después había un proceso que en inglés se llama "splicing", que es un vulgar corte y empalmado, y determinadas regiones del ARN se eliminaban, que denominaron exones, y las otras, que denominaron intrones, volvían a "empalmarse", recreando un ARN mensajero mas corto. Este mecanismo en realidad economi-zaba información genética, porque el mismo ADN podía producir distintas proteínas simplemente combinando los intrones de distintas maneras. Es lo que se llamo "splicing alternativo", o, mejor, empalmado alternativo. (Fig. 6 ).


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Figura 6

Estudios posteriores demostraron que en realidad los exones no siempre se destruían. Este mecanismo no sólo le da versa-tilidad a la célula, sino que le provee un informador secundario, el exon, que puede colaborar en otras funciones. Y como si eso fuera poco, como tiene secuencias que derivan del ADN se puede meter en el ADN cromosomal, bloquearlo y regular la producción de uno o más ARN mensajeros a su vez, en lo que hoy se llama regulación de la trascripción. Esta función también la cumplen las llamadas proteínas reguladoras. Por otra parte fragmentos de ARN, como los llamados micro ARN, no generan proteínas, pero cumplen funciones todavía en estudio (Fig. 7).


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Figura 7

Y hoy se sabe que las proteínas que modifican o asisten a las proteínas sintetizadas son mucho más numerosas que la pro-teína principal formada con fines estructurales o enzimáticos.

Este tema se estudió también en bacterias. Cuando a una bacteria, por ejemplo, se la cultiva a una temperatura superior a la de su desarrollo optimo, y se comparan las proteínas que contiene con otro cultivo realizado a la temperatura optima, se observa que al analizar las proteínas formadas a mayor temperatura hay un hiperdesarrollo de determinadas proteínas: se las llamaron HSP, Heat Shock Proteins, proteínas formadas durante un golpe de calor, porque se formaban sobre todo du-rante el calentamiento o por distintas circunstancias adversas. Nadie tenía idea de para qué servían, hasta que se dieron cuenta que eran algo que llamaron "chaperonas", porque vigi-lan que la proteína principal, de interés, circule por el camino adecuado y se pliegue de la manera adecuada. Esta proteína "asistentes" son como planchadoras prolijitas, que agarran la


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camisa y le planchan primero la pechera, después el cuello, los puños, después la doblan y tiene que quedar bien dobladita. Si no queda bien dobladita no funciona, porque si una proteína se fabrica mal plegada se transforma en un prión, es un prión del tipo de los que provocan las encefalopatías tipo "vaca loca". Así que es vital que las asistentes -las chaperonas- funcionen bien. Y claro cuando se calienta un medio de cultivo mas allá de lo prudente, la bacteria hace lo posible para que sus proteínas se plieguen bien, entonces aumenta la cantidad de asistentes, es una manera de conseguir servidores en abundancia. El ADN codifica muchísimos más de esos servidores que la proteína en sí, la importante, que va a efectuar la función requerida.

Por otra parte, uno nace chiquito y tiene que desarrollarse y tiene que haber información para el desarrollo. Entonces el 90% de la información ésta, está hecha para el desarrollo, para que primero pase una cosa, después pase otra, después pase otra..., una señorita demora veintiún años en formarse, un señor demora más o menos veinticinco años. Lo último que se hace es el cableado del sistema nervioso, que en un varón hasta los veinticinco años no está terminado, por eso es que los chicos son tan chiquilines, prefieren jugar al fútbol que festejar a una chica, y en cambio las chicas están pendientes de los muchachos, son más precoces. Y se ve que es muy complicado y lleva una tarea enorme, sobre todo en el sistema nervioso. Creo que ya lo hablábamos la vez pasada, en todas las operaciones hay ensayo y error, pero hay conexiones que se hacen entre las neuronas y después se deshacen y se van a hacer en otro lado, y después se deshacen y se van a hacer en otro lado, y según los estímulos que reciba se estabilizan en una u otra posición. Es el caso típico de los chicos, los chicos que nacen estrábicos, que tienen un ojo apuntando para un lado y el otro para otro lado. Siempre se trata de que miren un tiempo con un ojo y otro tiempo con el otro, y así se los van tapando alternadamente, porque si un ojo no tiene una información congruente, el otro domina y el ojo dominado se vuelve cerebralmente ciego, porque las pobres neuronas no


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saben qué hacer, ¿"mirás para acá o mirás para allá"? Entonces a uno lo borran y usan uno solo, los chicos quedan tuertos, pero tuertos funcionales no ópticos. Así que esa generación de conexiones está vigente durante toda la vida y hasta los cuatro o cinco años el proceso es mucho más activo. Por eso es que los idiomas que se aprenden de chiquitos, se aprenden de una manera distinta de los que se aprenden de grandes. El idioma que se aprende de chiquito es postulado, es porque sí, el caso clásico es el de Borges que contaba que cuando hablaba con una abuela hablaba de una manera y con otra abuela hablaba de otra manera, recién después, de grande, se dio cuenta que con una hablaba el castellano y con la otra hablaba el inglés, pero eso lo supo de grande. Pero él utilizaba, sin saberlo, rutas diferentes con una y con otra abuela para que lo entendieran. Ése es el sistema de la juventud. - Pregunta: ¿Todo eso tiene que ver con que se recubran de mielina? - Dr. Dankert: La mielina es protección de los axones así que es importante. La mielina la provee una célula que se enrolla alrededor del conducto para protegerla y para alimentarla.

Para terminar les voy a decir que casi todo lo que les conté fue posible gracias a enzimas que se encontraron en bacterias, una serie de enzimas que se producían en circunstancias especiales. Por ejemplo había una bacteria que era sensible al "fago, P22", pero había una mutante que no era sensible a ese fago. La infectaban con el fago y no pasaba nada, no se lisaba, no se moría. Con muchas mutantes pasaba eso y las bauti-zaron como mutantes de restricción, porque tenían el ámbito del fago restringido. Y así se fueron encontrando muchos, muchas mutantes de restricción. Hasta que a un señor se le ocurrió ver qué pasaba con el fago una vez que entra en la bacteria. Resultó que cuando se mete adentro de la bacteria, en la mutante de restricción, le desmenuza el ADN del fago. Pero no lo desmenuzan al azar, sino que en realidad lo cortan en lugares específicos, son enzimas que cortan secuencias


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dadas. Por ejemplo, AAGG, entonces donde ve una GG ahí va y corta, y en la otra cadena corta en la parte correspondiente, es decir sería TTCC y se forman algo así como empalmaduras escalonadas del ADN cortado. Esas enzimas resultaron utilí-simas para cortar en zonas específicas porque se fueron ais-lando muchas, y se llegó a que con en esta enzima corto acá (AAGG, por ejemplo), y con esta otra enzima corto allá (GGGCC, por ejemplo), ésta necesita cuatro bases, es decir, inespecífica porque encontrar cuatro bases parecidas ocurre en muchas partes el DNA y ésta otra reconoce cinco bases para cortar, entonces esta tiene mayor especificidad y encontrara menos lugares donde hacer el corte. Y en los cortes puedo insertar el fragmento de ADN que me interesa, naturalmente cortado con las mismas enzimas para que se haga la empal-madura correspondiente, en presencia de otra enzima que hace la ligación. Es decir, que una vez mas estos estudios se pudieron hacer gracias a esas enzimas de bacterias. Y esto es lo que algunos llaman "ingeniería genética". Es una mala traducción; debería ser "mecánica genética".

Y además -y ahora pasamos a los seres humanos, ya estamos en la cumbre- en toda esa infinidad de información genética que tienen los eucariotes y que tienen los hombres, hay secuencias repetitivas que no se sabe para qué sirven y que son sensibles a determinadas enzimas de restricción. Hay una enzima de restricción, que se llama "alu" por "Artrobacter luteus”, la bacteria productora de la enzima, que corta en determinadas zonas de esas secuencias repetitivas. El numero y el largo de esas secuencias es específico para cada indivi-duo, y permite individualizarlo. Es el sistema que se usa para determinar filiaciones, por ejemplo. Es decir un descendiente tiene que tener los cortes o del padre o de la madre si no, no es hijo de ellos. Y se usa mucho también para identificar -es un tema medio truculento- como se combinan los fragmentos del cuerpo de un descuartizado. Si cae una bomba, por ejemplo, ¿cómo combinan las partes de los múltiples cadáveres? ¿a quién le corresponde? Así que enzimas de bacterias también


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nos ayudan a detectar si un hijo es de una pareja o no, si un fragmento humano le corresponde a otra persona o no.

Y podría hablar más de las bacterias y del valor de su estudio, en las Ciencias, la Filosofía y la Teología, pero vamos a parar acá. Les agradezco muchísimo la paciencia que han tenido para escucharme.

DIÁLOGO:

- Dra. Insúa: ¿Es reversible cuando los chicos nacen con los ojos desviados y no se los corrige con anteojos u otros procedimientos, pierden definitivamente el ojo? A los cuatro años más o menos, ¿no? - Dr. Dankert: Puede perderlos antes. Pero, por ejemplo, a los viejitos nos pasa que se nos va arrugando el cerebro y nos volvemos sordos, pero tenemos el sistema auditivo perfecto, porque la sordera está en el cerebro, porque tenemos arterosclerosis o cosa por el estilo, se nos tapó una arterita. Así que todo en definitiva está en el cerebro, pero, por supuesto también se puede dañar el sistema ocular o auditivo. - P. Coyne: I'll speak English. When you spoke of plate tectonics, there came to mind a question concerning extra terrestrial life. What we're doing as astronomers is trying to find the physical conditions for life, the biological and mechanical can come later; in other words, we're looking for planets like the Earth around a star like the sun. In recent times I've begun to doubt the whole validity of this, since with all the conditions for life on the Earth, we do not know the origins of life. So my real doubt is the following: every time that we find something like plate tectonics, or the fact that the moon is at such a distance from the Earth and that it causes the axis of the Earth to be at a certain angle, every time we find one of these, we say that, if we did not have plate tectonics, or else if we did not have the moon, there would not be life on the earth. - Dr. Dankert: En resumen, lo que el Padre pregunta es que él tiene experiencia de que se ha dicho que si no existiera la tectónica de placas, es decir, si no hubiera esas placas que nacen, mueren, nacen, se mueren, cambian, (en la historia de la superficie de la Tierra pasó muchas veces), no habría vida, y entonces, me pregunta si hay alguna conexión. A lo mejor está vinculado a la teoría de un señor alemán, químico inorgánico, Wächterhäuser, que sostiene que el origen de la vida es inorgánico. Él tiene mucha experiencia con catalizadores inorgánicos, con sales de magnesio, de manganeso, hierro, de metales


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pesados, y piensa que sustancias que se formaron al azar, fueron coordinadas por estos catalizadores y en determinadas condiciones se formaron otras sustancias que eran capaces de cerrar ciclos, por ejemplo. En Science hace un año, más o menos, se publicó un artículo en donde trabajando a presiones altas y con compuestos inorgánicos conseguían sintetizar ácido pirúvico. El ácido pirúvico es clave en el ciclo de Krebs que es el ciclo que utiliza el oxígeno para producir ATP, el reservorio universal de la energía. Si está basado en eso, correcto, porque quiere decir que la vida empezó en circunstancias similares a las que ofrece la tectónica de placas, eso es lo único que puedo decir. Otra cosa no sé y nunca había oído hablar de eso. - P. Coyne: Do we know the necessary and sufficient conditions for life on the Earth? We know we need water, we know we need carbon, we know we need this chemistry, but do we know the necessary and sufficient conditions to have life? - Dr. Dankert: No las conocemos. Algo hace falta seguro, porque sino se estaría creando vida ahora. Pero por ahora no la podemos fabricar. - Dr. Regúnaga: O sea que es necesaria pero no suficiente. - Dr. Dankert: Claro, indispensables, pero no, falta algo más. - P. Coyne: Do we know they are sufficient? - Dr. Dankert: En realidad hay una serie de componentes menores que tal vez también hacen falta, pero, como son menores no los tenemos en cuenta. Pero, de todas maneras nadie ha conseguido sintetizar un ser vivo por ahora. Y es más complicado, Padre, porque en realidad todos los aminoácidos tienen una estructura estereoisomérica, espacial, característica que es la serie L. ¿Por qué? ¿Por qué los D no? Las bacterias tienen algunos de la serie D. ¿Habrá sido un ensayo preliminar y se vio que los L andaban mejor que los D? Los azúcares son prácticamente todos de la serie D, hay muy poquitos de la serie L, ¿por qué? Hay muchas dudas, no vamos a fabricar ni la bacteria más modesta en un tubo de ensayo por ahora; lo que sí podemos fabricar es un virus artificial, eso ya se ha hecho, se hace, lo hacemos todos los días, pero ahí estamos usando la maquinaria de otro ser vivo. - P. Coyne: It's amazing that life came to be from such simple chemistry, because life is so complicated, so very complicated. - Prof. Ferro: I cannot report correctly because I do not know anything of this. Once I heard from some people that are studying this subject their claim that there are four basic constituent elements, but, actually, only


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two elements are needed to store the information, and the reason why they are four is in order to duplicate the information. This argument would explain why this number four of basic elements: it is both needed and enough to build and duplicate any kind of information. But don’t ask me to explain any better because I am an ignorant in this field. - Dr. Dankert: No sé, no entendí lo qué dijo Ferro. - Dr. Regúnaga: Ferro lo que está planteando es que ni siquiera hacen falta cuatro sino que en cada una de las combinaciones según ha leído, intervienen dos elementos, con eso ya es suficiente, es decir que habría una redundancia. - Prof. Ferro: I cannot report correctly because I do not know anything of this. Once I heard from some people that are studying this subject their claim that there are four basic constituent elements, but, actually, only two elements are needed to store the information, and the reason why they are four is in order to duplicate the information. This argument would explain why this number four of basic elements: it is both needed and enough to build and duplicate any kind of information. But don’t ask me to explain any better because I am an ignorant in this field. - Dr. Dankert: What... elements? - Prof. Ferro: Not concrete elements, but abstract elements, conceptual elements. So the sequences of such a pair of elements is enough to code any information. - Dr. Dankert: Male female differences? - Prof. Ferro: No. The two elements of information. - Dr. Dankert: Yes, but... one coming from the male and the other coming from the female. - Prof. Ferro: No, no that should be within the DNA. - Dr. Dankert: I do not catch the idea. I'm sorry. - Prof. Ferro: There are four bases as building block of the DNA sequences. Two are needed to code the information, and the other two are there for the purpose of duplication, so the reason there are four different basic elements is in order to duplicate the information, even though the information is based on two elements. - Dr. Dankert: I mentioned that from the three bases that are necessary to codify for an amino acid, the first two elements are very important, the base qualifying for the third position may be modified in such a way that in some cases it does not matter which base is involved.


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Lo que estoy diciendo es que en estas ideas sobre las tres bases, las importantes son las dos primeras, la tercera puede ser de cualquiera de las cuatro, por ejemplo, leucina, prolina, arginina y otros aminoácidos; eso quiere decir que no es muy importante. - Dr. Ferro: I don’t know exactly: I'm reporting something that I heard and that I don't know exactly. - Dr. Dankert: En este caso, por ejemplo, de la treonina: la AC unida a U, a C, a G, o a A produce siempre treonina, o sea que esa última no cambia nada (ver Fig 3). No sé si es eso lo que me quiere decir. La última letra. En otros casos sucede lo mismo, porque con cuatro elementos tomados de a tres sobran combinaciones, entonces algunas están duplicadas, triplicadas, cuadruplicadas.

Un compañero mío del instituto envió un proyecto para hacer un experimento que, en el código, permitiera distinguir entre la necesidad de tener dos letras o tres letras. Mandó el proyecto, se lo aprobaron, le dieron la beca, fue, y en todo ese tiempo pasaron varios meses, cuando llegó ya estaba resuelto por otros, así que era un tema que estaba candente, y tuvo que hacer otra cosa, por supuesto.

Ferro lo lamento, pero no sé si lo entiendo. Cuando hay indeterminados, usted nos dijo ayer, es muy difícil entenderse. - Prof. Ferro: Again: I'm reporting something that I don't know. But the idea that I've got is of a justification of why there are four bases. There's a kind of sufficiency in this remark. Even though two elements are enough to code any kind of information, there are four bases because the DNA is sot only storing the information but it has to transmit it by duplication and sequences of four elements are needed to both coding and duplicating the information. So this remark would justify the fact that the bases are four. - Dr. Dankert: Lo lamento pero no le puedo contestar, no sé, no sé. - Dra. Archideo: Muchas gracias Dr. Dankert por su exposición. Y, una vez más, gracias a todos por sus exposiciones y por los diálogos de este encuentro. © 2005 CIAFIC Ediciones Centro de Investigaciones en Antropología Filosófica y Cultural Federico Lacroze 2100 - (1426) Buenos Aires e-mail: [email protected] Dirección: Lila Blanca Archideo ISBN 950-9010-43-X


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Contribución de la microbiología

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