miércoles, 22 de septiembre de 2010

De tamaños y formas (III): El abrazo molecular del ribosoma


Tras repasar las escalas de la vida y el universo, desde lo más ínfimo a lo más vasto (de grande, no de bruto), estamos situados como para hablar de la forma que adquieren algunos de los complejos moleculares que tanto nos gustan y fascinan en este blog. Se trata de los ribosomas, los encargados de uno de los procesos más importantes para el desarrollo de la vida tal y como la conocemos: el paso de la información genética contenida en el ADN (lo que llamamos "genes") a las proteínas, encargadas de llevar a cabo todas las tareas celulares. Es el proceso que se conoce como "traducción". Antes de pasar a explicar en detalle qués es lo que hace un ribosoma, veamos qué aspecto tiene:

El ribosoma está formado por dos subunidades (en rojo y azul), que se asocian de esta manera tan graciosa.



De acuerdo, si al ver esta imagen el lector no ha pensado en algo parecido a lo que viene a continuación, es que está muerto por dentro:





Por supuesto, también hay interpretaciones más alocadas:











Vale, esto es lo primero que piensa uno. "Oh, son fantasmitas/señores baliando, qué graciosos". Pero es evidente que las formas en la naturaleza pocas veces son caprichosas. Si son así, es porque tienen que ser así. Indaguemos.

Los ribosomas son complejos ribonucleoproteicos, lo que significa que están formados tanto por proteínas como por ARN (un ácido nucleico).  Como hemos dicho, forman parte de la maquinaria de traducción de la célula. No vamos a entrar en detalles de este proceso, que es bastante complejo, aunque su idea es bastante simple: los ácidos nucleicos (ADN y ARN) son moléculas muy estables, resistentes, formadas por unidades que permiten almacenar información en forma de código (ya sabéis, las famosas cuatro letras que forman palabras como GATTACA); sin embargo, carecen de la versatilidad de las proteínas, que son capaces tanto de realizar funciones bioquímicas complejas (los enzimas que catalizan todo tipo de reacciones) como de formar estructuras de todo tipo (desde el "esqueleto" de las células, hasta los entramados que forman las cápsides de los virus). Entre ambos tipos de moléculas se ha creado una estrecha relación que ha permitido el desarrollo de la vida tal y como la conocemos. Un mecanismo fantástico, tan sencillo como útil: cada tres nucleótidos (recordemos, las unidades que forman las largas cadenas de ADN, las letritas, vamos) se corresponden con un aminoácido (las unidades estructurales de las proteínas). El reparto de papeles en función de las propiedades de cada molécula es perfecto: guardamos las instrucciones de cómo se debe formar cada proteína en la cadena de ADN, y "leyéndola" podemos formar las distintas proteínas. Por increíble que parezca, esa información lineal en forma de sucesión de combinaciones de cuatro letras (A,G,C,T) es capaz de definir las pausas entre una proteína y la siguiente, de marcar cuántas copias de cada proteína se han de hacer, y de cuándo se debe empezar a construir cada una de ellas. Las propias proteínas, a su vez, modulan todos los procesos que median entre la información pura y dura y el ensamblaje de las nuevas proteínas. Sencillo y complejo a la vez.

¿Qué pinta el ARN y los ribosomas en todo este tinglado? El ARN es una molécula de naturaleza muy similar al ADN, pero sus características estructurales particulares le permiten realizar funciones algo distintas: el ARN es, por un lado, intermediario entre el código contenido en el ADN y las proteínas, y además unido a éstas es capaz de asegurarse de que el ensamblaje de aminoácidos siga exactamente el patrón codificado en el ADN. Estos pasos se conocen como los procesos de transcripción y traducción, respectivamente.


Llegamos pues al ribosoma, que es la pieza clave de toda esta cadena de montaje. El ribosoma está compuesto de proteínas y ARN, y su tamaño es bastante grande en términos moleculares. Imaginaos que el ribosoma se "pega" a la cadena de ARN (se trata en este caso de ARN mensajero, que constituye un calco de la secuencia del ADN), y va "leyendo" los códigos de tres letras; otro tipo de ARN, llamado "de transferencia", es el enlace entre el ribosoma y los aminoácidos, produciendo una cadena polipeptídica (una proteína naciente) constituida por la sucesión de aminoácidos exactamente codificada por el ADN en un  principio y transcrita al ARN después. En las siguientes figuras se representa este proceso:


La cadenita donde se asienta el ribosoma es el ARN mensajero (no, no tensajero); el fantasmita es el ribosoma, que acomoda en su interior los ARN de transferencia (en forma de "L" invertida) que van ensamblando aminoácidos (las bolitas). Sacado de aquí.

Vale, en esta representación maś bien vemos una mística aparición del FSM...


Al conocer que ésta es la función de los ribosomas, su peculiar forma ya no nos parece arbitraria ni casual: las dos subunidades que lo forman se asocian entre sí, dejando espacio para la cadena de ácido nucleico, y permitiendo la interacción con el ARN de transferencia y la cadena naciente de proteínas. Función y forma íntimamente relacionados; el conocer la una facilita la comprensión de la otra, y viceversa. Esta es la razón de que en muchos casos el descubrir la forma, la estructura de moléculas cuya función se desconoce (estoy pensando en las Vaults, claro), sea un gran avance para poder imaginar qué narices podrían hacer dentro de la célula.

Y sí, todo esto está muy bien, pero nadie nos va a quitar nunca de la cabeza que las subunidades de los ribosomas parecen fantasmitas o señores bailando, con lo cual hasta que sepamos la función real de las proteínas Vault podemos entretenernos encontrándoles parecidos con cosas más o menos descabelladas.

Para los lectores avanzados, echadle un ojo a esta reciente publicación que aporta datos muy interesantes que dotan a este proceso de una complejidad aún mayor si cabe. Para volverse loco, vamos.





10 comentarios:

  1. Yo sigo en mis trece. Dr. Litos escribie un libro de ensanyanza secundaria. Y, así, nuestro país volvera ha tener un Severo Ochoa (o similar), porque las gentes no huirán de las ciencias bioquímicas, al ser explicadas tan didáctica y sexualmente.

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  2. Lo que me faltaba por leer ¿De verdad ves a Desmond y a Penny copulando cuando miras un ribosoma? Jo tío, me has dejado impresionado. Y alabo tu cuidado poniendo un botoncito para menores. Estoy seguro de que todos tus lectores de menos de 18 años se han tirado como fieras a hacerle click.

    Sobre las Vault: ¿no habíamos quedado en que era donde los ribosomas jugaban a las cartas?

    ¡Bravo!

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  3. Bueno bueno, señor copepodo no hable usted demasiado, que a veces le salen posts sobre la filogenia de los elfos y los orcos... ;)

    En realidad es una estratagema para atraer frikilectores al blog. Y sí, ya tenemos los ribosomas jugando al truc, sólo falta meterlos en una Vault con el photochop y ale, ¡a publicar en Nature!

    Banchsinger amigo, en qué buena estima me tienes. Anda que no está llena la blogocosa de divulgadores y enseñadores que me dan mil vueltas... además mis ejemplos son políticamente incorrectos, si la "educación por la ciudadanía" ha levantado tantas ampollas no quiero ni pensar lo que desatarían mis ribosomas fornicadores.

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  4. Vale... quizá no pueda aportar demasiado con mi entrada, pero si no lo digo reviento...

    Así que...

    !Las formas no son nada!

    Ya hacía tiempo que llevabas esperándolo, ¿eh Dr. Litos?

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  5. Y ahora, ¡el comentario serio!

    Estoy de acuerdo con Banchsinger, con lo de escribir libros de enseñanza. Ya he repetido en numerosas ocasiones que, a base de entrar en este blog, se ha despertado mi curiosidad.

    Y por lo del contenido sexual, personalmente ¡me ha parecido de lo más acertado!

    En definitiva, me ha gustado mucho la entrada... Después de tanto tiempo anunciándola, ¡ha valido la pena!

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  6. Simplemente genial. Grandioso a la par que minúsculo. Yo si creo que están copulando, o al menos se atraen y se están conociendo. ¿Tendrán a su vez unos genes más chiquitos todavía, donde llevan escritas las instrucciones de lo que deben hacer?
    ¿Que lugar ocupamos con respecto a lo más grande y lo más ínfimo? ¿Estamos justo en medio? Es más inmenso el mundo subátomico que el universo? Me encanta preguntar cosas que nadie puede responder, así me equiparo a los más grandes científicos de la historia.
    Y me gusta esto, porque inverstigación y ciencia, llevan implícita la palabra divulgación y enseñanza, sino no sirve para mucho y me alegra que gente con sangre nueva se de perfecta cuenta de ello.

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  7. Y no desdeñemos esa otra interpretación de nuestros dos ribosomas naranja jugando a piedra papel o tijera cual gatetes chinos en plan..."Vaya, empate...otra vez los dos piedra..."

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  8. Maremoto, me alegra que te haya gustado pues ciertamente esta entrada nació a partir de tu recurrente y enigmático comentario.
    Aunque tampoco te he convencido demasiado de que las formas SÍ son "algo"... al menos son graciosas!

    Qué rabia que no se me ocurriera lo de los gatetes, si es que esta Consuela está siempre ahí aportando el detallito, al final la meteré en plantilla... igual ya puestos meto también a Fer, porque sus comentarios/reflexiones no tienen desperdicio.

    Gracias a todos por los comentarios!

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  9. NECESITO URGENTE :
    ¿CUAL ESLA FORMA QUE ADQUIERN LOS ACIDOS NUCLEICOS EN EL ESPACIO??

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  10. Basto de bruto es con "b" de ribosoma.

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