Navegación por
Etiqueta: bioloxía

Mitocondrias

Mitocondrias

Nesta tempada de retracción social obrigada aproveitei para ler a triloxía de Octavia Butler Xenoxénese, que vos recomendo encarecidamente. Nela, os humanos enfróntase ao contacto cunha especie extraterrestre, os oankali, unha raza de comerciantes de xenes capaces de mesturar os seus códigos xenéticos cos das especies coas que entran en contacto

Non quero facervos spoiler da trama xeral do libro, só dicir que a autora ten unha visión sorprendentemente aguda para facer especulación científica con base na bioloxía e non nos aspectos tecnolóxicos, como é o habitual na ciencia ficción.

O que me deixou completamente fascinada foi a descrición do xeito no que os extraterrestres manipulan (ou comercian) co ADN doutras especies: posúen un órgano especifico para esta finalidade, situado entre os dous (!) corazóns e chamado yashi. Ademais, en cada unha das súas células, unha organela específica ten a capacidade de mutar e infectar outras formas de vida ao ser liberada no medio. Estas organelas foran células independentes ao principio da súa evolución, e quedaran inseridas nas células oankali facéndose simbiontes con elas.

Isto non só é posible bioloxicamente falando, senón que no caso dos organismos terrestres aconteceu un fenómeno parecido, no que seguramente se inspira Butler: as mitocondrias. Seguramente vós, igual ca min, estudastes as mitocondrias nalgún momento da educación primaria, co aburridísimo cometido de levar a cabo a respiración celular, como se fose un mini-pulmón. E tan axiña como o aprendestes, esquecéstelo, porque ninguén vos contou a trepidante historia das mitocondrias e para todo o que valen. Para resolver crimes, por exemplo.

As mitocondrias eran orixinalmente, hai 2000 millóns de anos, organismos unicelulares libres. Por motivos que aínda non están claros, foron incluídas no citoplasmas doutras células e esta unión conferiu a ambos organismos unha avantaxe evolutiva. Pode ser que a capacidade da mitocondria de metabolizar o osíxeno fose un xeito eficiente de subministrar enerxía á célula anfitrioa, e que esta lle ofrecera certa protección do medio. Tamén é posible que en principio as mitocondrias fosen seres parasitos, que só posteriormente evoluíron para beneficiar ás células que ocupaban.

Unha mitocondria doing the damn work

Unha característica interesante das mitocondrias é que posúen ADN propio, diferente do ADN nuclear da célula, polo que sabemos que foron organismos independentes no seu día. Este ADN só se herda por vía materna e non se mestura co do pai, así que as vosas mitocondrias son basicamente clons das da vosa nai. Ademais, é un código xenético particularmente resistente, polo que en ocasións non é posible recuperar ADN nuclear, pero si ADN mitocondrial, o cal ten importancia en labores forenses. Coa limitación, iso si, de que nunca podería saberse, de achar ADN mitocondrial na escena dun crime, se o asasino es ti ou túa nai. Pero seguramente es ti, que túa nai é unha santa.

Imaxe: By Kelvinsong – Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22952603

Organismos no límite da vida

Organismos no límite da vida

A versión reducida deste artigo foi publicada na miña columna Po de Estrelas, no diario Nós. Podes lela aquí.

Cando era estudante de medicina sucedeu a famosa crise das vacas tolas e os prións entraron nas nosas vidas. Ata o momento, as enfermidades priónicas só ocupaban unha nota ao pé no capítulo de enfermidades infecciosas, e só se daban nalgunhas tribos raras e pouco civilizadas que tiñan o curioso costume de honrar os seus defuntos coméndolles o cerebro. Lembro que ese ano houbo incluso unha palestra especial porque os mestres entenderon que as nosas familias ían preguntarnos e nós non tiñamos nin a máis remota idea de que ía aquilo. E así era.

Se os virus seguen a ser un enigma biolóxico, os prións son xa o seguinte nivel de dificultade conceptual. Os virus foron descubertos en 1884 polo biólogo ruso Dmitri Ivanovski, que estudou o virus do mosaico do tabaco. O seu descubrimento obrigou a reformular o concepto de ser vivo, porque estamos ante organismos acelulares, é dicir, que non posúen as estruturas propias dunha célula. Están formados unicamente por un recubrimento ou cápside que contén material xenético, ADN ou ARN. Isto fai que non teñan capacidade de reprodución autónoma e teñan que parasitar unha célula para replicar o seu ADN e crear novos individuos. Polo tanto, se un ser vivo é aquel que é quen de reproducirse, un virus é un ser vivo? Semella unha cuestión puramente conceptual, pero como veremos máis adiante, as implicacións son bastante prácticas.

Os virus son un misterio en todos os aspectos. Non queda claro tampouco se proceden de células que perderon progresivamente a maior parte das súas estruturas ata quedar reducidas aos mínimos compoñentes da vida (o material xenético), se evoluíron a partir de fragmentos de ADN “libres”, non confinados ao núcleo celular, ou ben se coevolucionaron ao mesmo tempo que as propias células. A idea dunha célula simplificándose ao máximo semella contraintuitiva porque tendemos a pensar que a evolución xera estruturas progresivamente máis complexas, pero non ten que ser necesariamente así. A selección natural favorece aos individuos mellor adaptados, con máis éxito reprodutivo, e a complexidade pode ser un arma de dobre fío. Que llo digan, se non, aos complexísmos e maxestosos dinosauros, que palmaron mentres sobrevivían as comparativamente simples pero indestructibles cascudas.

Se os virus son células reducidas á súa mínima expresión, é dicir, só material xenético, os prións son o summun daquela premisa da moda, o “menos é mais”. Son simplemente unha proteína, pero con capacidade para replicarse facendo que outras proteínas normais do organismo infectado adopten a súa mesma forma, converténdose así en novos prións. Dalgún xeito, crea proteínas zombies por simple contacto con elas. Os prións son os responsables da encefalopatía esponxiforme bovina e da enfermidade de Creutzfeldt-Jakob, a súa forma en humanos. Tamén do kuru, unha entidade moi semellante que se describiu nos nativos de Nova Guiné que comen os cerebros dos defuntos como parte do rito funerario. Para contraer a forma infecciosa das enfermidades priónicas (tamén hai unha forma xenética por mutación espontánea ou por herdanza) é necesario inxerir partes do sistema nervioso central do afectado, xa que é alí onde se localizan as proteínas priónicas. Daí aquel despropósito en plena emerxencias sanitaria das vacas tolas sobre non comer ósos longos. Alguén cunha carteira ministerial confundiu medula ósea con medula espinal, cando é esta última a que forma parte do sistema nervioso e pode conter prións.

Tanto os virus como os prións son sempre, na nosa mente, os malos da película, aínda que hai moitos virus que infectan células sen causar ningún trastorno ou enfermidade. A súa sinxeleza fai que sexan moi difíciles de eliminar, porque a nosa estratexia pasa case sempre por atacar algún orgánulo celular, dos cales estes organismos carecen. Contra os virus, o método máis eficaz é a vacinación, ou en todo caso os antirretovirais, medicamentos que impiden que o virus logre replicar o seu material xenético. Contra os prións, polo momento, non existe tratamento algún, aínda que a investigación parece pasar tamén por fármacos que impidan que as proteínas priónicas “zombifiquen” proteínas normais.

Porén, estas estruturas aparentemente malignas tamén teñen as súas avantaxes e podemos aprender moito delas. Por exemplo, empregando a cápside dos virus para introducir outro tipo de cousas nas células. Poden ser medicamentos ou outro material xenético que nós escollamos e que modifique o ADN celular, se este padece algún defecto que poida producir unha enfermidade. Por outra banda, parece que os xenes que codifican as proteínas priónicas das formas non infecciosas están presentes en organismos sans sen crear ningunha alteración. A idea dunha proteína que poida alterar outras tamén semella prometedora a nivel terapéutico.

A natureza non é boa nin mala, aínda que ás veces poida parecernos innecesariamente retorcida e cruel. Simplemente é. Correspóndenos aos seres humanos observala, estudala e, chegado o caso, modificala no noso propio beneficio sen perder de vista que tamén formamos parte dela. Como dicía Carl Sagan, somos o xeito que ten o cosmos de entenderse a si mesmo.