La edición del 9 de agosto de 2021 de Chemical and Engineering News (C&EN) presentó un artículo del campo de la biología estructural titulado “Cómo comienza la transcripción”.
La transcripción es un proceso bioquímico que ocurre en cada célula del cuerpo humano cuando comienza la síntesis de proteínas. Es una serie compleja de procesos que comienza en el núcleo cuando un gen, una sección de una cadena de ADN, da instrucciones para la producción de una proteína en particular.
La biología estructural es una rama de la biología molecular, la bioquímica y la biofísica que estudia la estructura de las macromoléculas biológicas, en particular las proteínas y los ácidos nucleicos.
En pocas palabras, la parte de la molécula de ADN donde se encuentra el gen se despliega, dando como resultado una hebra de ARNm (ARN mensajero). Se puede pensar en un ARNm como una cinta digital que contiene una secuencia de códigos de tres letras llamados codones que dictan la secuencia exacta de aminoácidos para la proteína que debe producir.
El ARNm sale del núcleo y entra en el sitio de síntesis de proteínas llamado ribosoma. Aquí, se leen los codones y se administran aminoácidos específicos mediante una segunda molécula de ARN, ARNt (ARN de transferencia), que tiene sus propias secuencias de tres letras llamadas anticodones que corresponden a codones en el ARNm.
El proceso continúa; el ribosoma continúa ensamblando aminoácidos uno por uno hasta que la proteína se ensambla de acuerdo con las instrucciones originalmente escritas en el gen.
Decir que este proceso es sorprendente en su complejidad es quedarse corto. Esto no es más que un milagro.
El artículo de C&EN detalla más de 20 años de esfuerzos de varios grupos de investigación de todo el mundo para comprender el proceso de iniciación de la transcripción.
Descubrieron que incluía un llamado complejo de preiniciación (PIC); un conjunto de factores de transcripción, una enzima llamada ARN polimerasa II (Pol II), más factores de transcripción y un complejo mediador que estabiliza la estructura. En total, se trata de unas 75 proteínas diferentes.
Para obtener una imagen PIC, primero se tuvo que hacer. Esto requirió “años de arduo trabajo por parte de equipos de investigación que no solo desarrollaron métodos para aislar todos los componentes proteicos de PIC en el laboratorio, sino que también hicieron que estos componentes se ensamblaran de la manera correcta, sin que todo el complejo se desmoronara”.
Esto plantea una pregunta filosófica más profunda: ¿cómo puede una máquina molecular tan compleja, crucial para la síntesis de proteínas y, por lo tanto, para la vida, depender de 75 proteínas diferentes? ¿De dónde vinieron estas proteínas si no había PIC para iniciar la síntesis de proteínas?
¿O qué fue primero, el huevo o la gallina
Douglas Axe, autor de Es innegable cómo la biología confirma nuestra intuición de que la vida es creada, dice que son ejemplos como este los que dejan en claro que la vida fue creada y no el resultado de una casualidad ciega y sin guía.
“Explicar cómo las proteínas naturales, con sus exquisitas funciones, podrían haber surgido por accidente es una tarea monumental”, escribe.
“Cuando vemos cómo funcionan las cosas que surgieron a través de la conexión correcta de muchas partes, no podemos evitar atribuir estos inventos a acciones con un propósito, y esto pone nuestra intuición en desacuerdo con la explicación evolutiva”.
Da un ejemplo llamado “sopa de oráculo” –una referencia a la sopa primordial– “una pequeña piscina tibia”, que se considera el lugar de nacimiento de la vida en el planeta Tierra y que Darwin describió en una carta a su amigo Joseph Hooker en 1871.
La receta de Aix consiste en usar una olla grande de caldo y letras de pasta, que se hierven, luego se retiran del fuego y se dejan enfriar. Cuando la sopa esté fría, «… levante la tapa para revelar un conjunto completo de instrucciones para hacer algo nuevo y útil, digno de una patente, todo escrito en letras de pasta».
“¿Cómo entenderíamos el significado de la sopa adivinatoria si fuera real? Si lo pensamos un momento, creo que estaremos de acuerdo en que ninguna explicación ordinaria nos parecerá adecuada para algo tan inusual. Pero si esto es así, ¿cómo puede una explicación evolutiva de la vida no inspirar el mismo escepticismo? ”
Recientemente, John Patrick, quien se desempeñó como médico misionero en Jamaica y el África subsahariana, donde estudió la desnutrición infantil, compartió su historia cuando fue invitado como profesor visitante de ética en una universidad de medicina en Cuba.
El director de la escuela notó cómo los estudiantes desconfiaban durante las conferencias del Dr. Patrick y, para comprender mejor la razón de esto, desafió al Dr. Patrick a un debate sobre el origen de la vida.
El Dr. Patrick, siempre dispuesto a hacer un buen desafío, escribió en la pizarra (en español) “Esta oración está escrita por él mismo”.
Un grupo de médicos y estudiantes de medicina discutieron el sinsentido de tal afirmación durante varios minutos, hasta que finalmente el Dr. Patrick borró la frase “Esta es una oración” y la reemplazó por “ADN”, y agregó: “Pero todos ustedes creen en esta declaración. , ¿no te parece?”.
Hubo un silencio total en la habitación mientras el significado se transmitía con elegancia.
Tengo un juego mental similar que juego con los estudiantes en un curso de introducción a la química que enseño. Cuando comenzamos a estudiar la síntesis de proteínas, les muestro una foto de mi caja de corbatas antes de que mi esposa pasara una hora organizándola, doblando todas las corbatas y colocándolas cuidadosamente en tres filas de colores.
Ningún estudiante pensó jamás que sucedió por un accidente ciego y no guiado, y que nunca podría haber sucedido de esta manera si tuviéramos un poco de tiempo.
La lección es clara: detrás del arreglo organizado había alguien inteligente, capaz de combinar colores y doblar hábilmente la tela. Se puede decir que mi esposa actuó como una diseñadora razonable.
La creencia en Dios como diseñador inteligente se convirtió en el punto de partida de muchas investigaciones científicas en los siglos XVI y XVII.
“Los grandes pioneros de la física – Newton, Galileo, Kepler, Copérnico – piadosamente se consideraron llamados a encontrar evidencia de Dios en el mundo físico”, escribe Stephen S. Mayer en God’s Return. Meyer en Resurrection of the God Hypothesis, su último libro, en el que defiende convincentemente los orígenes judeocristianos de la ciencia moderna.
“Los fundadores… asumieron que si estudiaban de cerca la naturaleza, esta revelaría sus secretos. Su confianza en esta suposición se basaba tanto en la idea griega como en la judeocristiana de que el universo es un sistema ordenado: el cosmos, no el caos.
Este cosmos, descrito como “un mundo con un modelo”, estaba abierto a las grandes mentes científicas que buscaban. Tomemos, por ejemplo, al astrónomo Johannes Kepler (1571-1630), quien escribió:
“Dios quería que conociéramos” las leyes naturales, y Dios lo hizo posible al “crearnos a su imagen y semejanza, para que pudiéramos compartir sus pensamientos”.
Así, la suposición de que una mente racional con voluntad creó el universo dio lugar a dos ideas: el azar y la racionalidad, que, a su vez, sirvieron como un poderoso incentivo para estudiar la naturaleza con la certeza de que dicho estudio conduciría a la comprensión.
Este poderoso impulso de explorar la naturaleza va de la mano con la curiosidad y el pensamiento crítico, lo que a menudo conduce a preguntas más profundas y filosóficas sobre los orígenes y el significado de la vida.
Desafortunadamente, la fe y la ciencia desaparecieron a mediados del siglo XIX con los escritos de Darwin, Marx, Nietzsche y Freud, a los que a veces se hace referencia como los “Cuatro Barbudos Asesinos de Dioses”.
Venki Ramakrishnan fue uno de los tres coautores galardonados con el Premio Nobel de Química en 2009 por sus estudios sobre la función y estructura del ribosoma.
En The Gene Machine, The Race to Unravel the Secrets of the Ribosome, escribe que su propia investigación lo llevó a reflexionar sobre la cuestión más profunda del origen de la vida.
Cómo comenzó la vida es uno de los grandes misterios restantes de la biología… El problema [es] que en casi todas las formas de vida, el ADN lleva información genética, pero el ADN en sí mismo es inerte y es producido por una gran cantidad de enzimas proteicas, que requieren más que el ARN para crear, sino también el ribosoma.
Además, el azúcar en el ADN, la desoxirribosa, está hecha de ribosa por una proteína grande y compleja. Nadie puede entender cómo pudo empezar todo este sistema.
Bueno, casi nadie.
Piense en la ironía del artículo de C&EN: Durante 20 años, equipos de investigación en los EE. UU., Alemania y China, compuestos por algunos de los bioquímicos más brillantes del mundo, han estado trabajando en laboratorios de última generación con tecnología biológica avanzada. reactivos, utilizando instrumentación para sintetizar máquinas biomecánicas aún más grandes y complejas con el objetivo de obtener imágenes y dilucidar la estructura del PIC.
O, para decirlo de otra manera: los equipos de diseño inteligente trabajaron en laboratorios diseñados inteligentemente, utilizando materias primas e instrumentos diseñados inteligentemente, para dilucidar la estructura de una de las máquinas biomecánicas involucradas en las primeras etapas de la síntesis de proteínas.
Obviamente, vale la pena considerar la pregunta que Dios mismo le hizo a Job en el libro del Antiguo Testamento que lleva su nombre:
“¿Dónde estabas cuando yo puse los cimientos de la tierra Dime si lo entiendes” (Job 38:4, NVI).
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