Año 6 • No. 247 • noviembre 20 de 2006

Los estudios de Biología Molecular y Física Biológica sobre la “gramática” del ADN podría adelantarnos a la naturaleza en la búsqueda de virus cada vez más infecciosos para generar vacunas más efectivas, sostuvo el investigador del Departamento de Inteligencia Artificial y catedrático de la Facultad de Física de la Universidad Veracruzana (UV), Miguel Ángel Jiménez Montaño.

El ADN –explicó el investigador– está continuamente mutando y produciendo nuevas moléculas; eso se puede hacer actualmente en el laboratorio, simular la evolución in Vitro y generar proteínas que tengan diferentes propiedades que las proteínas que encontramos naturalmente.

“Si queremos diseñar nuevas proteínas tenemos que saber cuáles son las reglas que obedece esa secuencia de letras de su genoma y esas reglas se pueden codificar con una gramática. Si yo descubro las reglas para codificar una proteína, por ejemplo, la hemoglobina, entonces no solamente puedo construir las hemoglobinas que existen, sino todas las hemoglobinas posibles”, aseguró Jiménez Montaño.

Por lo tanto, si se estudia el virus de la gripe aviar, lo que se debe hacer es estudiar no solamente a un ejemplar del virus sino cuál es la población de mutantes del virus. “Eso nos permite –a través de una herramienta matemática que hemos elaborado– saber cuáles son las mutaciones más probables que van a ocurrir, y con estos estudios se pueden crear virus cada vez más letales con la finalidad de hacer vacunas más eficientes y, así, adelantarnos a la naturaleza”, dijo.

Para estudios de Biología Molecular y de Física Biológica, los aspectos físico-químicos y los informacionales tienen la misma importancia, pero no pueden ser englobados en un solo marco, ya que no se puede tener una sola teoría que abarque las dos cosas. Son necesarios dos paradigmas diferentes: el de la físico-química y el de la evolución, aseguró.

“Si tomamos una molécula de ADN de la levadura y la estudiamos por todos los métodos de la física posibles, podemos ver cuál es su peso, su forma; pero no podremos ver la información que contiene hasta que la metamos a un célula que traduzca todas las proteínas y todo lo que se necesita para hacer otra copia de la levadura. Si interpretamos el fenómeno como transferencia de información no nos estaremos fijando en los aspectos fisicoquímicos”, sostuvo.

ADN, un texto de cuatro letras
Se dice que la información genética está en el ADN, que está formado de cuatro sustancias químicas diferentes. Cada una de ellas se puede asociar a una letra, y el ADN tiene una orientación y una señal de inicio y otra de término que nos permite leerla de una manera ordenada. Podemos, de esta manera, representar al ADN de manera abstracta como un texto, compuesto por cuatro letras.

“Lo que se entiende por el genoma es el conjunto completo de ese texto para un organismo dado, y los genes son las partes del texto que codifican proteínas específicas de ese organismo”, afirmó.

Si conocemos la estructura del código genético (las secuencias de letras del ADN), entonces podremos saber cuáles son las palabras más probables a las que puede mutar. Porque no lo va a hacer a cualquier palabra, sino a ciertas palabras que son parecidas de acuerdo a ciertos criterios.

Jiménez Montaño explicó que si se quiere enfocar el estudio de la biología molecular solamente desde el punto de vista reduccionista de la física, nunca se podrá ver el problema biológico, porque si se analiza la secuencia de las letras que componen a las proteínas (que tienen un alfabeto de 20 letras), con todos los métodos con que se cuenta, no se diferencia en nada de una secuencia aleatoria de letras.

“La secuencia de letras de una proteína y una secuencia aleatoria de letras son indistinguibles, pero una tiene sentido y la otra no, pero no se puede saber hasta que la proteína se traduce, se enreda en el espacio y forma una molécula que tiene una función biológica”, sostuvo.

Ante la pregunta de cómo introducir ese otro aspecto a los estudios de Biología Molecular y Física Biológica y cómo explicar la manera en que surgió el ADN, el investigador señaló que hay que apelar a la teoría de la evolución, al hecho de que unas proteínas se producen de otras proteínas, esto es, el resultado de la evolución de otras proteínas.

Las dos caras de Jano
Esta teoría del investigador de la UV está plasmada en el artículo “Las dos caras de Jano en la Biología molecular. Los aspectos fisico-químicos e informacionales del lenguaje genético”, que se incluye en el libro La Física Biológica en México: Temas Selectos, editado por El Colegio Nacional.

“Los romanos tenían un dios llamado Jano. La representación de esta deidad tenía dos caras y se colocaba en las puertas de las ciudades; Jano se utilizó para simbolizar cambios y transiciones, como el paso del pasado al futuro, de una condición a otra o de una visión a otra. En el contexto del artículo es importante mencionar las paradojas que enfrenta la genómica funcional. Las dos caras de las que se habla son los aspectos físico-químicos y los aspectos informacionales del lenguaje genético”, dijo el investigador.