Esta
investigación abrirá los secretos de la vida. El genoma humano era solamente
el informe especial del principio.
El aviso
de la terminación del primer bosquejo del proyecto humano del genoma fue
tratado como una revolución científica, tan significativa como el primer paso
del hombre en la Luna. Fue un logro masivo, pero comparado a poner a un hombre
en la luna, no desarrolló ninguna nueva tecnología; así el descubrimiento
anterior de la hélice del doble de la ADN fue la clave, pero el genoma humano
todavía no ha proporcionado a ninguna nueva penetración fundamental. Y, a
diferencia de la penicilina, el genoma todavía no ha salvado una sola vida.
Todo lo que proporciona es una cadena larga de diagramas binario, por lo demás
poco informativo. El genoma humano es el umbral a un proyecto más ambicioso:
el proteoma. Nuestra secuencia de la ADN es el código genético, pero la
dinámica de la vida son las proteínas
Las
proteínas son el nivel siguiente por encima de los genes. Son los bloques del
edificio de las máquinas celulares que extraen energía del alimento, contraen
los músculos, permiten que ver, oír o sentir, que late el corazón, estimula el
mecanismo impulsor del sexo o del pensamiento. Son los nanites[1] de la naturaleza, dirigiendo
en la escala de los átomos y las moléculas.
Hasta
ahora, los desarrollo de casi todas las drogas se han fundado en el crudo
sistema del ensayo y error: los millares de productos químicos se prueban para
descubrir cuál es su fuerza interactiva con las máquinas moleculares para
corregir sus defectos. Para superar esto, es necesario entender cada proteína:
el proteoma. humano. Aunque el esqueleto del proteoma está allí en el genoma
-cada gen codifica para una proteína- su plegamiento y doblamiento es aún un
misterio.
| Gráfico
1 Formación de proteínas.
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Gráfico 2
Plegamiento de proteínas. |
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Si las letras que
representan las secuencias de los aminoácidos de proteínas se alinean se
puede ver que algunos modelos los aminoácidos se repiten, incluso en
todas las secuencias en las mismas posiciones (estas posiciones se
llaman "conservadas"). En otros modelos las posiciones de los
aminoácidos, en las secuencias, son diferentes en la alineación de la
proteína (se llaman posiciones “no-conservados”). La predicción de la
estructura de la proteína Tirosina-fosfatasa sobre la base de la
alineación se ha logrado reconstruir la cadena de aminoácidos. Los
métodos automatizados que toman un acercamiento similar han sido
desarrollados por Burkhard Rost y la Chris Sander, en Alemania.
Fuente: Fields,
Stanley; Proteomics in Genomeland, Science 2001. |
Para la
mayoría de la maquinaria molecular, se desconocen los genes, las piezas de la
proteína, o cómo se combinan. Ésta es la tarea de la proteómica, cuando un gen
se expresa para hacer una proteína, su información genética unidimensional se
traduce al esqueleto tridimensional de la proteína que se enrosca y dobla para
componer una forma tridimensional de una variable única; pero las torceduras y
las vueltas que hacen los martillos, los interruptores, las tuercas y los
pernos moleculares no pueden ser fácilmente anticipados desde la información
disponible sobre el genoma,[2] éste es el desafío de la
proteómica. [volver a la Clase 1-14
para repasar estos temas]. Los
científicos han comenzado ya en el proyecto del proteoma con la constitución
de la Organización del Proteoma Humano (HUPO)[3].
Para
exponer una idea de qué maravillas se ocultan en el interior de las propias
células, considere el F1 ATPasa. Éste es un motor minúsculo de proteína que es
un componente de una máquina celular llamada la mitocondria. Cuando las
células extraen energía del alimento, pelan los electrones y los transmiten
debajo de la membrana mitocondrial. Esto genera una corriente eléctrica
minúscula que se utiliza para impulsar desde una estación de bombeo (otro
motor de la proteína) los protones de las bombas fuera de la mitocondria. Como
el agua de una estación de bombeo, los protones pueden fluir nuevamente dentro
de la mitocondria, solamente con el F1 ATPasa. El flujo del protón que resulta
hace girar el rotor del F1 ATPasa. El F1 ATPasa tiene
siete porciones hechas a partir de tres diversas proteínas, cada una
codificadas por diversos dígitos binarios del genoma. El rotor que gira
acciona un martillo molecular que junta las moléculas para hacer un producto
químico llamado ATP, que las células utilizan para producir energía. Millares
de bombas, de turbinas, de motores, de dínamos, de martillos y de
interruptores minúsculos dentro de cada célula mantienen vivo el cuerpo.
Cuando ese engranaje proteico funciona mal se padece de enfermedades
cardiacas, de enfermedades del pulmón, de desórdenes digestivos, de
enfermedades del riñón, de demencia o de cáncer.
