jueves, 8 de enero de 2015

La máquina que crea máquinas

    Las proteínas son máquinas en miniatura que hacen la mayor parte del trabajo dentro de las células. Cuando digo que son pequeñas máquinas no estoy exagerando  para nada, ya que por su estructura pueden realizar funciones dinámicas y poseen propiedades muy similares a las de las máquinas, como tener engranajes (moleculares), interactuar con otras máquinas, modificar otros elementos celulares, regular la expresión genética o incluso crear otras máquinas. 

    Las proteínas son grandes a nivel molecular si las comparamos con otros elementos que hay en las células y están compuestas de aminoácidos. Cadenas de cientos de éstos se alinean para formar estructuras tridimensionales con ciertas propiedades. Existen 20 aminoácidos diferentes que combinados entre sí dan lugar a una variabilidad cuasi-infinita de posibles cadenas, lo que se traduce en muchas proteínas con muchísimas funciones impensables. La secuencia de aminoácidos que determina una proteína es única y define la estructura tridimensional de la misma y sus funciones específicas.

    Los seres vivos han sabido explotar la potencialidad que existe en la naturaleza de las proteínas para generar diversas soluciones a "problemas técnicos"que surgen en sus nichos ecológicos. Por ejemplo los virus bacteriófagos son básicamente fragmentos de ADN que tienen la capacidad de penetrar en bacterias y autoreplicarse. En defensa a ésto las bacterias han desarrollado las proteínas endonucleasas que se encargan de destruir el ADN extraño que puede provenir, por ejemplo, de un virus. Casi cualquier función o problema biológico que se nos ocurra,  ya está seguramente, al menos en parte, solucionado por una proteína.

    El complejo protéico con una función más importante es sin duda el Ribosoma. Éste es un gigante molecular formado por muchas proteínas diferentes juntas. En la bacteria Escherichia coli este enorme complejo macromolecular (así es como se le suele llamar) está formado por 56 proteínas más ARN ribosómico y para su fabricación intervienen más de 100 proteínas diferentes. El Ribosoma es la maquina encargada de construir las proteínas, se encarga de leer el código genético en forma de ARN mensajero y de traducirlo a una cadena de aminoácidos. Es decir, cada una de las más de 100 proteínas encargadas de crear ribosomas fue creada a su vez por un ribosoma (curioso ¿no?). Todas y cada una de las proteínas de una célula han sido creadas en ribosomas (realmente no todas, ya que en biología siempre hay una excepción que confirma la regla)

      Los científicos, para saber como son tridimensionalmente las proteínas (extremadamente pequeñas para ser vistas por el ojo humano), necesitamos utilizar métodos  de observación indirectos. Por medio de técnicas como la microscopía electrónica o la difracción de rayos X con cristales de proteína podemos descubrir como son éstas mini-máquinas y entender mejor su funcionamiento. A partir de éste tipo de experimentos se pueden hacer vídeos como éste en el que hacemos visible algo que para el ojo humano nunca lo podría ser.



     Es fascinante poder ver una representación de lo que realmente está ocurriendo dentro de cada una de tus células y poder apreciar como las proteínas describen movimientos con un dinamismo asombroso, para nada esperado cuando se nos presenta de una forma tan gráfica y visual. 

Imaginaos el pequeño microcosmos de proteínas moviéndose y haciendo cosas en vuestras células !!!