Última actualización el 20/octubre/2015
Ya en el artículo anterior mencionaba sobre que hay que ser un poco más críticos antes las noticias científicas, en este caso mencionaba a la bacteria GFAJ-1, hecha famosa gracias a la NASA por una supuesta capacidad de utilizar «indistintamete» Arsénico y Fósfoforo, comprometiéndome a continuar mi narración, ahora con un sustento más científico de la crítica y menos autofilosófico.
Pues bien, desde que ibamos en la primaria, nos enseñaron, así como las tablas de multiplicar, que los seres vivos estabamos compuestos de cuatro elementos, Carbono, Hidrógeneo, Oxígeno y Nitrógeno, formando la clásica nemoténia «CHON», ya más avanzados en estudios descubrimos que había otros dos elementos básicos, que ignoro por qué no se nos enesñaron desde el principio, el Azúfre (S) y el Fósforo (P). Así que la nemoténcia cambiaba, unos dejarían el CHON y le agregaráin los otros dos, CHONSP, hay quien le ha cambiaod el nombre para hacerlo más fácil de recordar y forma la palabra PiCHONeS eliminano las minúsculas, realmente esto es un dato meramente curioso.
Pues bien, parece ser que tenemos que agregar un nuevo elemento a esta lista, el Arsénico (As), como menciona Martín Bonfil, este nuevo integrante, sería «opcional». Esto gracias a que científicos del Instituto de Astrobiología la NASA, descubrieron una bacteria en el lago Mono, en California, una bacteria que es capaz de incorporar el As para sustitutir el P, y aquí es donde primero quiero recalcar el análisis de Martín y retomar nuestras clases de Química en la secundaria. Recordemos la tabla períodica, esa que tantos dolores de cabeza nos costó memorizar y que lamentablemento hoy en día muchos hemos olvidado, otros la traemos en playeras o incluisive erróneamente en pósters donde el pobre Mendeleiev es sutituído por Einstein (hay que dar su lugar a cada quien). Pues bien, como menciona el artículo de Martín en su blog, el órden que el científico ruso le dió a los elementos que componen su tabla, no es azaraso, está relacionado a las caracterísiticas químicas que los distinguen, así pues el As se encuentra justo por debajo del P en la tabla de los elementos, no injustificadamente llamada períodica. Precisamente, como menciona Bonfil, esta cercanía, hace que el As se convierta en un agente tan peligroso para la generalidad de los seres vivos.
Entremos ahora de lleno en el papel del P en la vida, para ello, quiero reslatar, me baso principalmente en el artículo publicado en La Ciencia y sus Demonios, «No es arsénico todo lo que reluce…» El P resulta ser junto con los otros elementos ya mencionado, un integrante importante en la estructura de los nucleótidos, por ende del ADN y el ARN, así mismo esta en los FOSFOlípidos, encargados del mantenimiento de las membranas celulares. La energía celular tiene su base en el ATP (Adenosín triFOSFATO), el NADH y el NADPH.
Ya mencionábamos a los nucleótidos, entre ellos los señalizadores y sensores del estado energético de la célula, tales como el AMP cíclico, el ppGpp o el diGMP cícliclo. La FOSFOrilación, mecanismo regulador de un elevado número de procesos celulares es, precisamente, la incoproración de un grupo FOSFATO. A su vez, esta es necesaria en una serie de procesos catabólicos, tales como la glucolisis, donde la glucosa es fosforilada hasta glucosa-6-P.
Asi que gracias a Manuel, he recordado un poco o un mucho de mis clases de Bioquímica. Ahora nos lleva a recordar algo de nuestras clases de Química Inorgánica… Empecemos porque ya se ha visto que es posible sustituir el P por otros elementos como son el C, el As y el Sílicie (Si). Si nos ponemos a pensar que como seres vivos somos en promedio un 70% agua, los dos primeros elementos tienen una vida larga en este medio, de hecho la forma más frecuente de encontrar el P en la célula es en fosfato, pues bien, aquí viene nuestro viaje a la Química Inorgánica, elequivalenente del fosfato en el arsénico sería el arsenato, y este tiene una vida media corta en medio líquido, y por ende, las estructuras de ADN resultarían extremadamente frágiles a comparación de la estabilidad que les brindan los enlaces fosfodiéster. Algo similar sucedería con el Si.
Pero la cosa no acaba ahí, ¿recuerdan los ejemplos que mencionamos antes sobre el papel del P en la vida? Pues bien, si sustituímos el P por As, también habría que modificar una serie de enzimas diseñadas para todos esos procesos, las bombas dependientes de ATP, y un largo etc. Todo esto nos hace pensar en un microorganismo muy extraño, con un genoma que codificara moléculas excepcionales, filogenénticamente muy alejado de los ya existentes, por lo que no es fácil, como afirma el autor del artículo citado, pensar en un organismo que tenga un comportamiento tan dispar, con una simple ganancia de unos pocos genes, teniéndose entonces que clasificar eun un un grupo bacteriano no descrito hasta la fecha. La hipótesis del autor es, un microorganismo capaz de generar un entorno que varíe las propiedades del As acercándolas a las que pose el P.
A primera vista esperaría un microorganismo extraño, con un juego de enzimas raro, con un genoma que codificara moléculas de propiedades excepcionales. Y no sólo una o dos de esas enzimas, sino muchas, por lo que debería esperar una bacteria de un grupo nuevo, alejado filogenéticamente de las ya existentes. No es fácil suponer que algún microorganismo de grupos conocidos tenga un comportamiento tan dispar por la simple ganancia de unos pocos genes, por lo que seguramente se clasificaría en grupos bacterianos no descritos hasta la fecha. Lo único que se me ocurre que podría variar esa condición es que el microorganismo sea capaz de generar un entorno que varíe las propiedades conocidas del As, y las acerque a las que posee el P.
Y es que no debemos confundirnos, existen organismos que son capaces de sobrevivir a la presencia de As, ya sea que lo eliminan alejándolo o inclusive incorporándolo (hiperacumuladores) a su interior, como un elemento insoluble, incapaz de interactuar con componentes celulares.
Ya para terminar (y es que no quiero que dejen de leer el artículo de Manuel en la Ciencia y sus Demonios), debemos señalar que la bacteria GFAJ-1, es capaz de crecer en medios sintéticos sin P. Esto es importante, ya que los medios sintéticos, siempre contienen trazas de P, porque los compuestos empleados en el crecimiento presentan impurezas. Para algunos autores, estas son suficientes para que algunos organismos puedan sobrevivir. Además Manuel nos señala «A esto hay que unir que las muestras analizadas no se tomaron en la fase de crecimiento exponencial, cuando hay mayores necesidades de ese compuesto, sino en la fase estacionaria, una fase donde las células están cerca del reposo y requieren poco para su mantenimiento. Un dato clave aportado en la publicación es que si bien afirman que el crecimiento se produce en As, el ADN al final del crecimiento presenta 26 veces más P que As.»
Así termino un viaje de regreso a las clases de Química Inorgánica y Bioquímica, para demostrar que aquellas materias básicas que se nos enseñaban en la Preparatoria y la Universidad tienen una gran utilidad, no sólo para acreditar un año o semestre, sino para solventar las bases de nuestro criterio científico, y si bien, puede que los campos en donde nos desarrollamos hagan que estemos alejados de esos lenguajes, no justifica que no regresemos a ellos apra ser críticos de la inoformación que se nos muestra.