LOS GENES: TÚ ERES COMO ELLOS MANDAN (2. LA EXPRESIÓN GÉNICA)

(Si no te has leído el primer capítulo de esta serie, te recomiendo que lo hagas; puedes hacerlo aquí).

Ya tenemos claro que los genes son palabras escritas en nuestro ADN; pero las palabras no sirven de nada si no hay nadie que las lea, que las exprese. Precisamente, al proceso por el que la información contenida en los genes se ejecuta se le llama expresión génica.

Una célula se puede definir como una fábrica. Para realizar la expresión génica es necesario algo que descifre las palabras del ADN (el jefe) en órdenes, un mensajero que las lleve al lugar donde se ejecutan y una línea de producción que transforme las órdenes en el producto final. Todos estos elementos los encontramos en cada célula de nuestro cuerpo.

Cuando un gen quiere expresarse (el proceso se llama transcripción), llega una molécula que va a leer la palabra que forma. Esta molécula es una proteína que se llama ARN polimerasa, y su función es generar ARN, ácido ribonucleico (sí, como el ácido desoxirribonucleico o ADN, pero sin el desoxi-). El ARN es un ácido nucleico muy parecido al ADN pero con algunas diferencias. Las dos más importantes es que en lugar de estar formado por los nucleótidos ATCG, tiene AUCG, es decir, substituye la Timina por Uracilo; además, no forma doble cadena como una hélice, sino que está en forma de cadena simple. La polimerasa va a leer una de las cadenas del gen y formar una cadena de ARN que es una copia de la que está leyendo. Así, hemos obtenido las órdenes del ADN en un mensajero, que se llama, precisamente, ARN mensajero (ARNm). Este es el encargado de llevar las órdenes a producción.

En el núcleo, el ADN es leído y transcrito por la ARN polimerasa para formar el ARNm a partir de nucleótidos libres.

El ARNm, después de formarse en el núcleo, sale al citoplasma, donde está todo el batiburrillo que hace a la célula funcionar, y se va a buscar un lugar donde se ejecuten las órdenes: los ribosomas. Un ribosoma es una molécula hecha de proteínas a la que el ARNm se va a pegar; el ribosoma se va a dar cuenta de que le han pedido que haga algo y se va a poner a fabricar proteínas. ¿Por qué proteínas? Porque las proteínas son los ladrillos con los que se construye todo lo que somos en nuestro cuerpo: hacen función de estructura, de transporte, de producción. Sin ir más lejos, en este post ya hemos necesitado proteínas para transcribir el gen, para que el ARNm se transporte al citoplasma, y para formar los ribosomas que, oh sorpresa, van a formar proteínas. Los ribosomas leen el mensaje del ARNm y realizan la traducción, un proceso que, como cuyo nombre indica, consiste en traducir el mensaje, en idioma de nucleótidos (ATCG), al idioma de las proteínas. El ribosoma interpreta cada codón (la sílaba formada por 3 nucleótidos) como un aminoácido diferente, que recoge del citoplasma y lo pone formando una cadena. Cuando todo el ARNm se ha leído, la cadena de aminoácidos resultante es una proteína. Y esa proteína ya es libre para hacer la función para la que ha sido diseñada. 

Tras transportarse al citoplasma, el ARNm es traducido por los ribosomas, que van a fabricar proteínas encadenando un aminoácido tras otro.

Como ves en el dibujo, hay sólo 4 nucleótidos, pero muchos aminoácidos. Esto se explica porque existe un código genético, una correspondencia para que la combinación de 3 diferentes nucleótidos "signifiquen" un aminoácido diferente. Así es como nuestras células pueden formar miles de proteínas diferentes a partir de 4 simples letras, aumentando mucho nuestra complejidad y nuestra capacidad de ser diferentes entre nosotros. Pero esto lo explicaré en el próximo capítulo.

HOY EN EL LABO

Hace tiempo, una amiga no científica me dijo en medio de una conversación sobre trabajo:

-Tía, no me puedo imaginar a qué es lo que haces en tu trabajo.

Podía haberle contestado; pero se habría muerto de aburrimiento mientras intentaba meter en su cabeza imágenes abstractas de lo que hago cada día.

Como sé que uno de los problemas de la comunicación científica es el alto nivel de especialización técnica del trabajo diario en el laboratorio, que hace imposible de entender al ciudadano medio cómo se realizan los descubrimientos que luego adornan los periódicos, he decidido ponerle remedio mediante una página de Tumblr, llamada Hoy en el labo, donde subiré fotos y explicaciones sencillas de algo que haya hecho ese día en el laboratorio, de los aparatos que usamos y de cómo es nuestra vida en general. El primer post está dedicado a las pipetas, herramientas básicas y extensión de la mano de cualquier biólogo molecular dada la cantidad de veces que las usamos al día.

A ver si os mola la página y/o si soy capaz de actualizarla más a menudo que esto, que ya me vale el ritmo de caracol que me gasto, no? Pues eso.

TELECIENCIA: JESSICA JONES Y LOS VIRUS MENTALES

Jessica Jones es una serie cuya primera temporada ha sido emitida en 2015 en la plataforma Netflix. Como es probable que mucha gente no la haya visto aún, tengo que avisar de que este post es un enorme SPOILER.

Hace tiempo que quería escribir esta entrada y se me resistía, quizás porque comencé esta sección diciendo que no iba a atacar la ciencia-ficción, y Jessica Jones, serie sobre una superheroína de la factoría Marvel, podría entrar en esa categoría difusa entre fantasía y ciencia-ficción. Pero también he dicho que hay una creciente cientificación  de las retóricas y argumentos de las series, para intentar dar una explicación real a lo que se ve en pantalla, y este es un buen ejemplo de lo que pasa cuando alguien que no conoce lo más básico sobre un tema intenta usarlo para dar crédito a un argumento de pura fantasía: que se le va de las manos.

El argumento de Jessica Jones trata sobre una superheroína neoyorkina que se refugia en un mar de bourbon para intentar olvidar a un villano, Killgrave, que controla las mentes de las personas forzándolas a hacer su voluntad. Se había obsesionado con ella, obligándola a mantener una relación con él y abusando de ella sexualmente en repetidas ocasiones. Al comenzar la serie, ella le cree muerto; pero no lo está, y vuelve a por ella. Toda la trama consiste en intentar encontrarle y acabar con él antes de que siga haciendo daño a más inocentes y de que consiga su objetivo de volver a doblegarla bajo su control mental.

A medida que avanza la serie, los guionistas intentan explicar los orígenes de Killgrave y la fuente de su poder. Por lo general, en los cómics, los personajes como él simplemente tienen una habilidad para entrar en las mentes de sus objetivos y alterar sus pensamientos (como hace el Dr. Charles Xavier, de los X-men), cualidad paracientífica llamada mentalismo. Sin embargo, los guionistas de Jessica Jones debieron pensar que la paraciencia a lo Cuarto Milenio ya aburre y que molaba más buscarle una razón biológica al asunto. Y así, Killgrave pasó a ser un villano que, siendo persona, es también un virus. Un puñetero virus.

Ellos lo explican así: cuando Killgrave entra en una habitación, con su presencia infecta a todas las personas que hay en un radio determinado de forma instantánea, afectando su voluntad cuando él habla. Por eso, meten a Killgrave en una celda de metacrilato, y como no tienen contacto por aire con él, no puede controlarles. Tampoco les hace nada cuando hablan con él por teléfono, porque los virus (menos mal que esto lo tenían claro) no se transmiten por línea telefónica. Si se ponen unos cascos con música a tope, tampoco les afecta porque no le oyen. La influencia de Killgrave se pasa tras un día lejos de él, cuando se te pasa la infección.

Aquí todas las razones que hacen que esto sea una absoluta chorrada:

1. Un virus es un microorganismo muy básico que no nace, ni crece, ni se alimenta; lo único que sabe hacer es multiplicarse. Para ello, necesita entrar en una célula y usar “de prestado” (y sin consentimiento) su maquinaria interna para hacer muchas copias de sí mismo y salir de allí en busca de más células donde multiplicarse otra vez. Fuera de la célula no tiene ninguna actividad, como si fuera un objeto inanimado. Así que eso de que una persona tiene una presencia que es un virus, ni hablar.
2. Efectivamente, los virus se pueden transmitir por el aire; pero no van por ahí flotando y rodeándonos malignamente en las ondas sonoras de la voz, sino que son llevados por aerosoles, partículas diminutas de líquido que se proyectan naturalmente cuando hablamos, tosemos o estornudamos, o cerca de fuentes/grifos/cascadas/etc. de agua, y que nos entran por las vías respiratorias cuando estamos cerca. Así que eso de que te tapan los oídos y el virus pasa de ti, naranjas.
3.  Para que un virus te infecte y te pongas malo (en la serie, que controle tu mente), tiene que ocurrir un período de incubación: el período de tiempo desde que tu cuerpo está expuesto al virus hasta que manifiestas la enfermedad, y durante el cual el virus tiene que entrar en tu cuerpo a través de las defensas exteriores (piel, mucosas), encontrar una célula que le venga bien (no todos los tipos de virus infectan todos los tipos de células), entrar en ella, sortear sus mecanismos internos de defensa, conseguir usar su maquinaria, hacer muchas copias de su información genética y de su envuelta, salir haciendo pupa a la célula, y repetir en un montón de células más como para que nosotros notemos el efecto del jaleo que hay dentro. Los períodos de incubación varían mucho entre los distintos virus, y entre los más cortos se encuentra el virus de la gripe (de 1 a 4 días) y el del catarro común (de 2 a 5 días). Así que eso del efecto inmediato del virus/persona Killgrave, ni de Blas.
4.  Además, un virus que afectara al comportamiento de una persona tendría que infectar necesariamente a las neuronas. El cerebro está protegido de las infecciones mediante una barrera especial llamada hematoencefálica, que forma una pared que deja pasar nutrientes de la sangre pero no células o microorganismos a las neuronas, para evitar infecciones en esa parte tan frágil de nuestro cuerpo. Sin embargo, sí que hay virus que son capaces de alterar esa barrera para poderpasar, como el herpes, el virus de la rabia, el de la polio o el VIH. Estos virus inflaman el tejido cerebral al infectarlo, produciendo una encefalitis que conlleva la muerte (rabia), parálisis (polio), demencia (VIH)… todas enfermedades con un pronóstico muy malo y de fuertes secuelas. El herpes puede llegar a causar fiebres, convulsiones y pérdida de memoria, pero por suerte a la mayoría de la gente sólo le causa recaídas con llagas en los labios/zona pélvica/espalda haciéndose crónica. Así eso de que la infección de Killgrave se pasa en unas horitas y santas pascuas no se lo cree ni Rita.

Por todas estas cosas la trama de Jessica Jones es una absoluta chorrada que, si se hubiera quedado en somos todos muy poderosos y ya está, habría sido una serie de superhéroes muy chula. Pero cayó en la tentación de la cientificación, intentar usar la ciencia para explicar algo que, simplemente, no es ciencia.

NO ME HABLES DE CIENCIA, POR FAVOR

A pesar de que la sociedad española es bastante desconocedora de lo que concierne a nuestro trabajo, ha habido en los últimos años un creciente interés por él. Esto hace que cualquier científico se encuentre en situaciones de ocio en las que el tema gira en torno a en qué consiste su trabajo y por qué lo hace y para qué sirve. Mientras que, por un lado, agradecemos enormemente el positivo cambio ocurrido respecto al acercamiento del público a la ciencia, por otro lado, a veces quedamos hasta los mismísimos de hablar de ella. Me explico:

Como he contado en otra ocasión, los científicos nos dedicamos a este trabajo por una cuestión de amor al conocimiento. Este conlleva una dedicación tan completa que existen momentos, sobre todo en la fase final del doctorado, en el que no sabemos pensar en otra cosa que no sea el laboratorio. Sin embargo, eso no significa que nos apetezca hablar toooodo el día de ciencia. Muchas veces, al salir del laboratorio, lo único que quieres es desconectar la mente del todo, quedarte en blanco o emborracharte hasta olvidar tu nombre (en situaciones de alta frustración). No es raro, sino común, que haya investigadores notables enganchados a programas de televisión estilo Gran Hermano o similares (yo, por mi parte, prefiero una maratón de películas de Bruce Willis y varios kilos de comida basura). Por lo general, nos pasamos el día (nuestra jordana laboral suele rondar las 12 horas diarias) rodeados de científicos hablando de lo jodidos que estamos; así que cuando estamos en un evento social, especialmente si no hay compañeros del gremio entre los asistentes, no queremos hablar de ciencia.

El problema de hablar de ciencia fuera de nuestro ámbito es, sobre todo, un problema de la falta de cultura científica de nuestra sociedad, unido a un segundo problema que es la mediatización mediocre de la misma. En condiciones normales, aprenderíamos así:

1. Oímos algo sobre un tema.
2. Recibimos una educación o aprendizaje sobre ello, aumentando nuestro conocimiento en mayor o menor medida.
3. Con este conocimiento, conseguimos distinguir lo que es verdad de lo que no sobre ese tema.
4. Opinamos.

Dado que la cultura científica es algo casi inexistente en España, que ahora está de moda decir que nos interesa mucho la ciencia y que a los españoles nos gusta más opinar que a Juanele un cubalibre, esto es lo que soléis hacer los no científicos:

1. Oís algo sobre ciencia en la tele/lo leéis por internet/os presentan a alguien que se dedica a esto.
2. Opináis sin saber de qué están hablando.
3. Os explican de qué va el tema.
4. Escucháis atentamente pero con vuestra idea ya en la cabeza y bien amarrada ahí.
5. Volvéis a opinar lo mismo que antes.
6. Bucle infinito.

Esto es aplicable a escenas en las que alguien me intenta convencer de que la homeopatía funciona, de que todos los científicos somos unos malos malísimos que torturan a los animales o de que me he ido a hacer el postdoc fuera sólo porque los recortes científicos me han obligado. Con algunas personas he tenido conversaciones de una hora entera explicándoles (con esquemas y todo) que aquí no hacemos magia, que la cura de una enfermedad no aparece al grito de “¡Eureka!” mirando el microscopio, sino tras DÉCADAS de investigaciones independientes de miles de científicos a nivel mundial, de las cuales el 90% acaban en callejones sin salida; conversaciones que terminan con un: “Entonces, tú quieres curar el infarto de miocardio, ¿no?” Pues no, lo que quería era poder terminar esta copa sin darme cuenta de que te importa un pijo lo que te acabo de contar, anda. Y si ya el experimento que he dejado corriendo en el labo y que tengo que ir a terminar mañana domingo a las 10 a.m. me sale, cojonudo, una semana de puta madre.

El cabreo máximo llega cuando alguien te dice que le encanta lo que haces y diatriba sobre ello durante horas, utilizando frases paracientíficas dignas de Cuarto Milenio, o diciendo que lo saben porque tienen un amigo que es científico (luego les preguntas que en qué centro está, o de qué va su tesis o su proyecto y no tienen ni idea; pero tener un amigo científico es el comodín para opinar sobre ciencia. Es el nuevo “yo tengo un amigo informático que sabe un montón”). Y con el tema de la crisis todo el mundo se hace eco de los recortes en ciencia, qué mal está todo para vosotros y tal; pero realmente nadie sabe cómo estaba antes (igual de jodido con algo más de dinero, pero que no revertía sobre nuestras condiciones salariales sino sobre los proyectos).

Hay otro caso que yo entiendo perfectamente pero me da mucha pena, y es el del conocido al cual un familiar ha sido diagnosticado de una enfermedad y viene a preguntarte, porque eres científica y a lo mejor sabes si se está investigando sobre ello, o si conoces alguna cura o si tienes una segunda opinión. Me duele en el corazón decirles a estas personas que no puedo ayudarles, decirles que no puedo darles más esperanzas para su padre enfermo de cáncer, para su hermana con una trombosis, para su primo con hipertrofia cardiaca por hacer mucho deporte. No puedo hacer nada, ni recomendarles a nadie, porque mi mundo es la pipeta y estoy muy lejos de la gente que se dedica a salvar vidas, y eso me parte el corazón.

Así que por favor, pensaros muy bien lo que nos queréis contar, preguntar o compartir. No todo es opinable ni solucionable ni te lo puedo explicar mientras me tomo un café contigo antes de entrar al cine. Si quieres saber de Ciencia, de mi vida, por favor: no me hables de ciencia. Escúchame hablar de ciencia. Con paciencia y la mente abierta. Y nunca cuando me veas cara de querer desparramar.

Porfi.

LOS GENES: TÚ ERES COMO ELLOS MANDAN (1. EL DNA)

Creo que va siendo hora de meterse en materia en serio con la Biología, y dado que ya hablé de la célula y de su núcleo, voy a seguir ese camino y escribir sobre los genes. Todo el mundo habla de ellos, sobre todo para echarles la culpa de nuestros males heredados; pero, sabéis qué son los genes en realidad?

Empecemos por un concepto básico: el ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA, por sus siglas en inglés y como lo llamamos los científicos). El ADN es una molécula, es decir, un conjunto de átomos que están pegados juntos, y es un polímero, es decir, un compuesto formado de unidades más pequeñas que se repiten. Estas unidades más pequeñas se llaman nucleótidos, y hay cuatro tipos: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C). Estos cuatro se unen uno detrás de otro, en una cadena, como si fueran letras de una palabra muy larga.

Ejemplos de palabra:                        A-M-O-R    R-O-M-A

Ejemplos de cadena de DNA:         A-C-T           C-T-A

Como veis es muy sencillo, dependiendo de en qué orden se coloquen las letras, la palabra significa una cosa u otra. Pues lo mismo con los nucleótidos y el ADN: la primera secuencia “significa” Treonina; la segunda, Leucina. Estas palabras son nombres de aminoácidos, las unidades que forman las proteínas; pero vamos a dejar esto a un lado de momento y seguiremos explicando los genes.

Siguiendo con la analogía de las letras y las palabras, 3 nucleótidos (ACT o CTA o TTG o cualquier otra combinación que se os ocurra de las cuatro letras) serían una sílaba, que llamamos codón. En la palabra que es el ADN, las sílabas siempre tienen 3 letras. Si juntamos todas las sílabas que queramos, tenemos una palabra tan larga como nos salga. Y eso es el ADN.

Además, los nucleótidos se gustan mucho entre sí, así que no sólo se “pegan” en cadena, sino que se atraen entre ellos. A la adenina le gusta la timina (A=T) y a la citosina, la guanina (C=G). Por eso, cuando se forma una cadena de ADN, tiende a acercarse con otra que sea su pareja, que se llama complementaria, cuyos nucleótidos sean los que se gustan. Por ejemplo:

Cadena:	A	C	T	C	G	A	T	T	A
	|	|	|	|	|	|	|	|	|
Complementaria:	T	G	A	G	C	T	A	A	T

El ADN por tanto, siempre está en una forma de doble cadena. Esta cadena se puede separar en dos cadenas sencillas, ya que su unión no es muy fuerte; en cambio, una rotura en la cadena sencilla es más difícil, ya que su unión es permanente, y es un error que puede dar lugar a una mutación o a la muerte de la célula.

Por supuesto, los nucleótidos ACTG no son letras en sí, sino moléculas con una “forma” tridimensional, en forma de anillo. La manera que tienen de pegarse entre sí, junto con la forma que tienen, hacen que la cadena que forman no sea recta, sino un poco torcida. El hecho de que esté en doble cadena hace que la molécula de ADN tome una forma característica que es la famosa doble hélice que todos habréis visto dibujada en algún sitio.

¿Y esto qué tiene que ver con los genes? Pues que los genes no son más que “palabras” que se pueden leer en la cadena de ADN. Los seres humanos tenemos unos 20.000 genes. Entre cada gen hay trozos inmensos de ADN que no forman genes, llamado “no-codificante”, y que hasta hace poco se le llamaba ADN basura porque se creía que no servía para nada. Hoy en día se sabe que no es así y que es muy importante para que los genes sean leídos correctamente; pero eso ahora no nos importa tampoco.

Hoy hemos hablado de qué está compuesto un gen. Como esto se hace muy largo, el próximo día os contaré qué es, lo que hace y porqué. ¡¡¡Hasta entonces!!!