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Hay proteínas que nacen de la nada

Hay proteínas que nacen de la nada

Proteínas presentes en la mosca de la fruta nacen desde la nada: gran parte son eliminadas porque no aportan nada sustancial. Otras, sin embargo, se tornan imprescindibles para el organismo luego de millones de años de evolución.

Un nuevo estudio realizado en la Universidad de Münster, en Alemania, ha comprobado que ciertas proteínas presentes en la mosca de la fruta se crean desde la nada: la mayoría de ellas son eliminadas porque no resultan positivas o benéficas. Sin embargo, otras se desarrollan durante millones de años y se vuelven imprescindibles para el organismo.

Históricamente, la ciencia ha sostenido que las nuevas proteínas se forman a partir de otras proteínas ya existentes. Sin embargo, según se explica en un comunicado, la nueva investigación arroja la primera comprobación sobre la presencia de proteínas que surgen sin ningún antecedente previo.

Las proteínas son el elemento primordial que sustenta y motoriza todas las formas de vida. Permiten transformar la luz solar en energía durante el proceso de fotosíntesis en las plantas, en tanto que son responsables de brindar forma y estructura a las células en el ser humano, dirigiendo casi todos los procesos vitales. De esta manera, las células son capaces de defenderse de agresiones externas, reparar daños en el organismo o regular sus funciones.

El misterio de las proteínas

Los científicos intentan desde hace mucho tiempo comprender en profundidad como las proteínas logran cambiar, adaptarse y mantenerse a lo largo de milenios. Hasta hace pocas décadas, era inaceptable para la ciencia que ciertas proteínas pudieran emerger sin antecedentes, prácticamente desde la nada. La investigación desarrollada por los científicos alemanes, sin embargo, parece haber demostrado que esto sí es posible.

Siempre se sostuvo que las proteínas surgían a partir de otras, concretamente por una duplicación de los genes subyacentes o debido a ligeras mutaciones en una o ambas copias de genes. En los últimos años, una nueva perspectiva indica que las proteínas también pueden generarse a partir del material genético que normalmente no produce proteínas, pero que puede transformarse en algún momento en componentes celulares funcionales. Este material se denomina ADN no codificante.

A esto se suma que tradicionalmente se pensó que las proteínas necesitaban conformar geometrías elaboradas, a modo de estructura 3D. Pero a pesar de los múltiples esfuerzos realizados, los científicos no han logrado reproducir por completo estas estructuras para crear proteínas diseñadas con formas previamente seleccionadas. En otras palabras, esto significa que el código o estructura fundamental de las proteínas es aún un misterio.

Las proteínas sin precursores

Según el nuevo estudio alemán, publicado recientemente en la revista Nature Communications, si se comparan los genomas de numerosos organismos es posible descubrir que algunas proteínas se forman constantemente «de nuevo», o sea sin requerir de una proteína precursora relacionada.

Mientras la mayoría son eliminadas porque no brindan ningún aporte benéfico e incluso pueden llegar a ser perjudiciales, algunas pocas de estas proteínas que nacen de la nada demuestran tener funciones beneficiosas. Las mismas se integran en los componentes moleculares de las células, sufriendo pequeñas modificaciones a lo largo de millones de años. Al completar este extenso proceso, se vuelven indispensables para el organismo que las posee.

Los científicos alemanes aplicaron su teoría en la mosca de la fruta, descubriendo que una proteína esencial para la fertilidad masculina en estos insectos se forma a partir del proceso indicado. El hallazgo podría permitir el nacimiento de un nuevo campo de estudio, con una enorme cantidad de aplicaciones científicas e incluso terapéuticas. En tanto, sería un punto de partida para intentar descubrir un ejemplo similar en los seres humanos.

Referencia

Structural and functional characterization of a putative de novo gene in Drosophila. Andreas Lange, Prajal H. Patel, Brennen Heames, Adam M. Damry, Thorsten Saenger, Colin J. Jackson, Geoffrey D. Findlay and Erich Bornberg-Bauer. Nature Communications (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-021-21667-6

Foto:

La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) utilizada como modelo en este estudio. Imagen: De André Karwath aka Aka en Wikimedia Commons.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

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