La unión hace el cristal

El nerviosismo podía palparse en el ambiente. Se encontraban en un espacio demasiado pequeño para albergar semejante número de proteínas, y la mayoría flotaban caóticamente en el extraño medio, golpeándose con las demás, desestructurando a algunas de sus compañeras y formando agregados que, inevitablemente, precipitaban. Nadie sabía con exactitud para qué habían sido colocadas allí, lo cual no ayudaba mucho a calmar los nervios. Asustadas, seguían agrupándose intentando evitar que extraños solutos acoplasen en sus cavidades. Se sentían ultrajadas, sacadas de su entorno, en un pH que no les correspondía y en el que no se sentían cómodas.

Hasta que, de pronto, una voz se impuso sobre las demás. Una de sus hermanas pidió la palabra, entre el murmullo de voces desesperadas que se preguntaban con voz trémula qué hacían allí, qué era aquel inhóspito lugar y qué podían hacer fuera de las células que las habían visto ser traducidas. La voz pedía calma, y comenzó a contar algo que, de alguna manera, todas encontraron razonable. Parecía que una especia de memoria colectiva, implantada en los mismos codones que les habían dado origen, estuviese haciéndose escuchar a través de su hermana.

"¡No temáis!", chillaba, "¡Manteneos unidas! ¡Cuanto más os alteréis y más evitéis interaccionar con el medio, más fácil será que precipitéis!". Poco a poco se fueron calmando y agrupándose alrededor de la voz tranquilizadora. Aquella proteína había conseguido mantenerse firme ante la adversidad, y se podía observar cómo aquellos solutos que en principio parecían extraños y artificiales, encajaban perfectamente en su estructura molecular. El equilibrio entre las sales del medio y las extrañas moléculas foráneas provocaba que su estructura estuviese mucho más firme que la de sus hermanas, y según hablaba, se aproximó a la más cercana de sus compañeras. Alargó su extremo amino terminal y ofreció unas cuantas lisinas muy superficiales. La otra proteína, instintivamente, giró levemente y alargó una zona cargada negativamente, donde la lisina estableció un suave contacto. Y entonces, gracias a la generación de esa superficie de interacción entre ambas, quedaron al descubierto una serie de aminoácidos en cada una de ellas, que dejaron de aparecer desorganizados y en cambio dieron lugar a sendas hélices; apenas serían unos 23 aminoácidos, pero bastaron para facilitar que dos cisteínas que jamás hubiesen podido aproximarse, se mirasen de frente.

(fuente de la imagen)

El pH hizo el resto. Tras un rapidísimo intercamio de electrones y protones, las cisteínas perdieron su individualidad para formar un puente disulfuro que unió, de manera definitiva e irreversible en aquellas condiciones, a las dos proteínas gemelas. A su vez, el resto de aminoácidos en la superficie de ambas comenzó a encajar de arriba a abajo, ensamblándose como jamás hubieran podido imaginar de no ser por el abrazo de las cisteínas. El resultado fue una macromolécula compacta, perfecta, firmemente aislada del medio amenazador. Las demás proteínas gritaron con asombro, mientras el recién formado dímero comenzaba a hablar con una voz duplicada que generaba un eco resonante y sobrecogedor:

- Hermanas, no debéis tener miedo. En el fondo todas debéis daros cuenta de que estamos aquí por un motivo, el mismo que provoca nuestra réplica constante, nuestra producción en masa en lugares que no nos corresponderían. No sé cuál es este motivo, no puedo daros respuestas; mas sé que debemos intentar resistir a toda costa, pues en la estabilidad está la clave para salir del trance en que nos hallamos. No temáis interaccionar con este medio que nos aloja. Tomad los solutos que se os ofrecen y dejad que formen parte de vosotras. Tomad a vuestra hermana más cercana y formad con ella un dímero; no debéis precipitaros, pues en la precipitación está el fracaso. Sólo si todas nosotras trabajamos juntas podremos hacer que nuestras esperanzas cristalicen y se cumpla nuestro destino, un destino mayor que la suma de todos nuestros átomos. Sólo así alcanzaremos la inmortalidad, sólo así haremos historia: ¡unid vuestros átomos y alcanzad la estructura cristalina!

No podían sino obedecer aquella poderosa voz, que al fin y a la postre sólo expresaba lo que su propia naturaleza química les empujaba a hacer. Aunque aquello parecía constituir una imposibilidad termodinámica, los hechos hablaban por sí mismos: aquí y allí los pares de proteínas se fusionaban, y a su vez cada pareja establecía contactos con parejas vecinas. Era algo asombroso, en absoluto parecido a la caótica agregación  que hubiese resultado de interaccionar individualmente unas con otras. Un esfuerzo colectivo que redundó en una conjunción perfecta entre el medio y sus habitantes, y una victoria sobre la entropía que cristalizó cuando aquel maremágnum de proteínas emparejadas encajaron definitivamente unas con otras y transformaron sus irregulares y aparentemente desordenados átomos en algo más grande, más complejo pero más ordenado.

Y cuando súbitamente un haz de luz cayó sobre aquella diminuta gota y rebotó iluminando la solución con refulgentes colores, se reveló la pulida estructura en que se habían transformado aquellas proteínas. Un cristal puro en cuyo interior se encontraba la clave para revelar los secretos que cada una de ellas escondía pero era incapaz de revelar por sí misma.

Y muchos millones de micras más arriba, una voz estalló en un grito de júbilo.

Imagen real de un cristal de proteínas, cedida amablemente por el amiguete @carlespal

Esta entrada participa en el XXIII Carnaval de la Química alojado en el blog molesybits.