DERMATOPATOLOGÍA

DE LA PATOLOGÍA CELULAR A LA MOLECULAR1 
(De diablos y magia al proteoma) - Parte II 

Javier Arias Stella ²

LA LLAMADA PATOLOGÍA MOLECULAR

El siguiente gran hito en la evolución de la concepción de la Enfermedad es muy reciente y deriva de los estudios realizados en la década del ‘50, en la Universidad de Cambridge, por Watson y Crick, y por Wilkins del King’s College de Londres, que permitieron definir la estructura tridimensional del ácido desoxiribonucleico y explicar, sobre una base química, la herencia y el mecanismo de la transmisión de la información genética (13).
El impacto de este descubrimiento para la Biología es sólo comparable al de la desintegración atómica para la Física. Como no podía ser de otra forma, este extraordinario aporte mereció el Nobel de Fisiología y Medicina, en 1962 (gráfico 20).

Watson, Crick y Wilkins concluyeron que: “la molécula de ADN consiste en dos cadenas, entrelazadas una con la otra, en forma de una escalera de caracol (doble hélice) (gráfico 21).

Los pasamanos de la escalera están constituidos por fosfato y azúcar (desoxiribosa) de los distintos nucleótidos, mientras que los escalones son los pares de bases de una purina y una pirimidina, en los que la Adenina estará siempre frente a la Timina, y la Guanina frente a la Citosina. Las bases se unen entre sí por intermedio de un puente débil de hidrógeno (gráfico 22).

Nótese también que el pasamano de la escalera es, en realidad, una secuencia repetitiva de segmentos desoxiribosa-fosfato (líneas entrecortadas). Por lo tanto, la característica distintiva de una molécula de ADN será su secuencia particular de grupo purina-pirimidina.
Watson, Crick y Wilkins respondieron a la pregunta: ¿cómo se pueden formar dos moléculas de doble hélice idénticas, partiendo de sólo una de ellas? diciendo: “la doble hélice original se abre a lo largo como se abre un cierre automático o «ziper», por rompimiento de los enlaces débiles de hidrógeno que unen a las bases. Cada filamento separado sirve de molde para la síntesis de una doble hélice nueva. Nucleótidos con tres grupos fosfato, tipo ATP, existentes en el citoplasma, son los que se usan para elaborar el nuevo ADN” (gráfico 23). 

Las dos moléculas nuevas son exactamente iguales a la original. Se ha producido la replicación y hemos explicado, químicamente, la sucesión de célula a célula (gráfico 24).

La comprobación experimental de la validez del esquema de Watson, Crick y Wilkins abrió la puerta para, dentro de una nueva perspectiva, comprender en sus raíces, las causas y mecanismos de procesos fisiológicos y patológicos.

El material cromosómico con sus cadenas de ADN contiene la integridad de la información genética que comanda las funciones del individuo.

El genoma humano constituye una molécula con seis billones de nucleótidos en una doble fila helicoidal de ADN. Los nucleótidos exteriorizan o ejercen su efecto de mensaje en conjuntos secuenciales lineales de dos filas helicoidales (gráfico 25). 

Los mensajes se escriben en un alfabeto que usa sólo cuatro letras: A, C, G y T. Cada letra corresponde a una de las cuatro bases que forman los bloques químicos del ADN: 
A: Adenina 
C: Citosina
G: Guanina
T: Timina 
Las dos filas de nucleótidos paralelos son complementarios:
A (Adenina) ..... aparea con ..... T (Timina)
G (Guanina) ..... aparea con ..... C (Citosina)

Como veremos luego, esta complementaridad es la base de toda la tecnología molecular (gráfico 26).

El mensaje no se lee en una letra sino en grupos de tres (con su correspondiente complemento). Esta unidad se llama un Codón.

Cada Codón especifica (o determina) uno de los veintiún aminoácidos que constituyen las proteínas (gráfico 27).

Gráfico 27

Un mensaje genético comienza en la cadena de doble hélice, que sirve de plantilla, molde o patrón (“template”) -por el principio de complementaridad- para el ARN mensajero (mARN). 
El mARN, en grupos de 3 nucleótidos por codón, ordena o da origen a la síntesis de un aminoácido para la proteína (gráfico 28)4 .

Desde que hay cuatro nucleótidos que codifican (se leen) en grupos de tres, hay 64 combinaciones posibles. Como los aminoácidos que hacen proteína son 21, resulta que varios códigos (codones: grupos de tres bases) codifican el 4 Denomínase Transcripción al proceso de formación de la molécula unilinear de ARNm a partir del molde del gen (ADN), y Translación al proceso por el cual a partir de la molécula de ARNm se forman los aminoácidos que constituirán las proteínas (o enzimas) funcionales.

mismo aminoácido. Esta redundancia permite seguir produciendo un aminoácido cuando ocurre una mutación o cambio en un Codón.

Siguiente