Los investigadores de esta rama científica
tratan de explicar la tremenda diversidad de la vida y determinar exactamente
cómo surgió esa diversidad. En lugar de centrarse en cómo las plantas o los
animales se adaptaron a diferentes entornos, consideran la diversidad a una
escala mucho más pequeña. Su trabajo consiste en explicar cómo aquel pequeño
conjunto de proteínas que impulsaron las formas de vida primitivas evolucionó
en los millones de proteínas especializadas que conducen todos los procesos
biológicos hoy. Es decir, la Bioquímica Evolutiva proporciona las pruebas más
convincentes sobre la composición química de nuestros ancestros y ofrece una
visión de cómo y por qué las proteínas de hoy en día hacen lo que hacen.
Explorando los registros genéticos se puede llegar hasta proteínas de virus que existieron en tiempos pasados y, a continuación, reconstruir la forma en que evolucionaron. Con una proteína antigua “en la mano” se puede probar cómo le afectaría cambiarle un solo aminoácido, como bien puede pasar durante la evolución, y así conocer la forma física que permitió o limitó su supervivencia.
Mutaciones en un gen pueden provocar cambios
en la forma de la proteína resultante o alterar sutilmente aspectos de su
comportamiento de modo que, con el tiempo, la función de esa proteína cambie.
Sin embargo, las posibilidades no son infinitas. Las proteínas que se deshacen
o que fallan en el plegamiento hacia su forma final no actúan correctamente y
no superan el examen de la selección natural. Pero las mutaciones genéticas a
veces remodelan una proteína sólo lo suficiente para dar una oportunidad a otras
mutaciones que han fracasado antes, creando oportunidades para nuevas
características y funciones que sí evolucionan.
Durante la evolución, el efecto de una mutación en una proteína puede depender de si otra mutación también está presente. Este fenómeno es similar al juego en el que una palabra se convierte en otra palabra diferente al cambiarle las letras de una en una, pero sujeto a la regla de que todas las palabras intermedias deben ser válidas. A continuación se aprecia cómo las tres primeras mutaciones solo serían válidas tras introducir previamente la última mutación.
SAPO → BAPO
SAPO → SEPO
SAPO → SAPA
SAPO → SACO → SECO → SECA → BECA
Del mismo modo, durante la evolución de un
virus, una mutación que lo ayuda a evadir el sistema inmune humano sólo puede
ser tolerada si el virus ha adquirido otra mutación adecuada de antemano. Este
tipo de interacción mutacional en realidad limita la evolución del virus, ya
que su capacidad para tomar ventaja de la segunda mutación depende de la
primera mutación que ya ha ocurrido.
Las variantes que surgen del coronavirus son producto de varias mutaciones, las cuales afectan mayoritariamente a la proteína S. De alguna forma, esta proteína actúa como llave y las mutaciones la transforman en una llave más versátil, pudiendo abrir la “cerradura” de nuestras células con más facilidad. Las innovadoras vacunas de Pfizer y Moderna incorporan ARN mensajero, que “esconde” las instrucciones para que las células humanas fabriquen varias partes de la proteína S del coronavirus y desencadene la respuesta inmunitaria.
Estudiando las mutaciones que ha sufrido dicha proteína durante un período de tiempo se podría trazar los pasos más probables que ha dado para transformarse en las formas más recientes. Nunca vamos a ser capaces de predecir la evolución, precisamente, porque es un proceso altamente estocástico. El papel del azar es tan grande que las predicciones a largo plazo de la evolución futura de cualquier proteína es una empresa muy arriesgada. Sin embargo, los estudios sobre cómo las proteínas evolucionan ayudan a mejorar los pronósticos de qué cepas virales serán más propensas a circular próximamente, lo cual proporciona información crucial para el diseño de vacunas más eficaces.
FUENTES
https://www.sciencenews.org/article/scientists-dig-proteins-past
Imagen de portada: https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/reaccion-sistema-inmunitario-contra-coronavirus-puede-ser-letal_15481
Un artículo muy en tu línea de divulgación científica. Me ha parecido muy clarificador por el tratamiento tan didáctico que le das, no exento de esa profundidad científica que cualquier artículo de esta índole debe tener. Enhorabuena y continúa en esta línea, los profanos necesitamos a gentes como tú, a divulgadores de tu talla intelectual.
ResponderEliminar