El enigma de Pouplana

He aquí un enigma matemático tomado de la vida real.

La mayor dificultad sobre el origen de la vida es entender cómo surgió el código genético: el diccionario que traduce el lenguaje de los genes (una hilera de bases caaggcgatctggtccgagac...) al lenguaje de las proteínas (una hilera de aminoácidos QGDLVRD...). Un gen es un replicante con la información para fabricar una proteína, y por tanto no sirve de nada sin el código. Las proteínas no pueden replicarse por sí mismas, por lo que tampoco sirven de nada sin el código. Y la paradoja es que el propio código, que es virtualmente idéntico en todas las especies existentes, está hecho de genes y proteínas.

Cada serie de tres bases en un gen significa un aminoácido en la proteína correspondiente, pero no por ninguna relación física inevitable entre el signo y el significado, sino por un juego de "adaptadores" (su nombre técnico es tRNAs) que, sencillamente, llevan un aminoácido en un extremo y tres bases en el otro. Es como un palillo que llevara pinchada la palabra "manzana" en un extremo y... ¡una manzana en el otro!

¿De dónde salen esos adaptadores? Los construye un grupo de 20 proteínas que parecen bautizadas por los muchachos del inspector Bodel: aminoacil-tRNA sintetasas. Hay una por cada aminoácido distinto. Ellas son el código: las responsables de que cada serie de tres bases signifique un aminoácido y no otro.

Y la información para construirlas está en 20 genes que no pueden leerse sin... Oh, cielos.

Lo que llamo "el enigma de Pouplana" es una asombrosa pauta de simetría descubierta en 2001 por el biólogo gerundense Lluís Ribas de Pouplana en el laboratorio de Paul Schimmel, en el Scripps Research Institute de La Jolla, California (Cell, 26 de enero de 2001).

Las 20 proteínas del diccionario se pueden dividir en tres pares de clases de esta forma: por cada proteína de una clase que se pega a un adaptador (o tARN), hay una de su clase enfrentada que se puede pegar al mismo adaptador al mismo tiempo: un sándwich de adaptador.

Las 20 proteínas del diccionario así clasificadas dividen, lógicamente, a los 20 aminoácidos existentes en también tres pares de clases. Y la clasificación de los aminoácidos que resulta de ello no es en absoluto arbitraria: los aminoácidos de una clase y los de su clase enfrentada tienen una estructura química muy similar.

¿Qué puede querer decir esto?

el código genético

 

las clases enfrentadas de Pouplana

 

Los tres tipos de sandwich de adaptador

 

Los tres tipos de ángulos

(imágenes de Pouplana & Schimmel, Cell 104:191)

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En esta representación del código se puede intuir de un vistazo que la estructura química de los aminoácidos (el significado de las palabras) guarda cierta relación no arbitraria con la propia estructura de las 'palabras' (atc, ctc, etc ;-)

imagen de LaurenHill Academy ( http://www.emsb.qc.ca/laurenhill/science/main.html )

Comments

[Publicado por: maga]

Que decía yo...que Lluís Ribas de Pouplana ,no podría hacernos una edición de bolsillo de ese diccionario,que lo entendiéramos mejor??.Es una sugerencia,eh¡...que estos científicos por ponerse interesantes,nos ocultan información.

[Publicado por: maga]

'caaggcgatctggtccgagac' esto suena a que los genes están acatarrados:)

[Publicado por: empanator]

adenina-citosina-timina-guanina, son las bases nitrogenadas que forman el ARN y el ADN(el alfabeto genético)

[Publicado por: samsagaz]

Vaya, ya estaba abierto el hilo de hoy.

¿Qué quiere usted decir cuando pregunta "qué puede querer decir" cuando para todos nosotros, y especialmente para usted, es evidente que "no puede querer decir" nada? ¿La pregunta remite a la simetría Ia/IIa...? (¿Cada una de las aaRS de la clase Ia puede emparejarse con cualquiera de la clase IIa etc.?)¿O al hecho de que el traslado de la clasificación de las aaRS a los aminoácidos no resulte "en absoluto arbitraria"? (¿Sugiere que unos aminoácidos pueden haberse generado a partir de otros dentro de ese proceso de emparejamiento-sándwich?)
Disculpe mi incultura en este tema. Puede ignorar las cuestiones entre paréntesis, porque seguro que no entendería la respuesta.
De hecho, soy pura generosidad, puede usted hacer caso omiso de todas las preguntas. ¡Faltaría más!

(Supongo que, para tratarse de preguntas prescindibles, estoy insistiendo un poco más de lo recomendable)

[Publicado por: G.Marx]

He seguido la pista en Internet. He dado con ello. La clave está en Rebeca...

[Publicado por: samsagaz]

¿Rebeca, Mr.Marx? ¿Tiene la llave o es la culpable de que haya acabado en el fondo del mar?

[Publicado por: MaoMeno]

Desde la "sopa primordial" surgió la vida. De un conjunto de aminoácidos y proteínas surgió "algo" que tenia ciertas funciones de ser vivo. Pero no se reproducía.

[Publicado por: MaoMeno]

El siguiente "prototipo" se reproducía utilizando elementos externos a él. Solamente si existían se podía reproducir

[Publicado por: ANDy wORMhOLE]

Mi búsqueda de 'los orígenes del código genético' me llevó a la calle Luna. Servían "sangüis" moleculares y de butifarra, allá en Febrero de 2001. Quería traerles uno para que lo degustaran, pero las letras del texto no han aguantado bien el viaje. Saben ustedes, en realidad, es duro admitirlo, me dio hambre.

http://www.down21.org/salud/genetica/imagenes/molc_sand.gif

¿no serán proteínas -dardos- víricos?

[Publicado por: ANDy wORMhOLE]

desde los orígenes, CCC es P

[Publicado por: ANDy wORMhOLE]

http://www.youtube.com/watch?v=t-QC0_Dajhg

[Publicado por: Tostadora]

ccc=p, currucucú paloma? ;)

[Publicado por: Ángel Luis]

¿Tres pares de clases?, o sea seis... Ummm... Como los broches de berilo... No quisisteis hacer caso de mis advertencias: Fue Moriarty, que con un prión convirtió todos los broches distintos en el mismo. En este caso, fue el proceso inverso (y sin mente malévola ni benévola que dirigiera ningún diseño inteligente: tiene más de doce intervinientes). Es la deriva al azar de los errores de copia la que fue dando sutiles variaciones del arquetipo original. Como funcionó, pues tuvo éxito. Ya se sabe ¡Si funciona no lo toques!

[Publicado por: maga]

Preciosa canción ..Caetano Veloso,gracias por el enlace,Andy.

[Publicado por: G.Marx]

"Lo anterior no puede ser fruto de una casualidad: debe de querer decir algo. Ribas y Schimmel creen haber dado con una pista esencial sobre cómo era el código genético a medio formar. Proponen que el diccionario primitivo sólo contenía unas cuantas palabras para significar siete u ocho aminoácidos, en lugar de los 20 actuales, y que las proteínas del diccionario funcionaban a pares por entonces. Explicar cómo surgió ese código primitivo todavía es un problema, pero desde luego es un problema muchísimo menor que formar de golpe el código actual con sus 20 aminoácidos. El gradualismo darwiniano se ha abierto camino en la oscura noche de los tiempos"
Javier Sampedro 7-2-01

[Publicado por: maga]

Dice JS...'las proteínas no pueden replicarse por sí mismas, por lo que tampoco sirven de nada sin el código. Y la paradoja es que el propio código, que es virtualmente idéntico en todas las especies existentes, está hecho de genes y proteínas.'

Sigo pensando que el 'creacionismo' es más llevadero,miraré si hay entradas todavía.

http://www.ecojoven.com/uno/06/evolucion.jpg

[Publicado por: Ruli]

http://www.burbuja.info/inmobiliaria/image.php?s=cc6ceaa3f7a778850efa43870b047803&u=3409&dateline=1177789579

[Publicado por: G.Marx]

¡maldición!
Maga, siga la luz, vaya hacia la luz

[Publicado por: MaoMeno]

Evolución y revolución
Marxismo biológico

http://www.engels.org/libr/razon/raz_3_11a.htm

[Publicado por: maga]

Es que al final del túnel veo 'genes'y me hablan raro...Y Rebeca tiene cara de pocos amigos...

[Publicado por: maga]

MaoMeno, me leí el tocho, el resumen es
'Lo que no sabemos hoy lo sabremos mañana'
Ya me quedo más tranquila , me voy a dar de comer a las proteínas, que el estómago se me está ¿invaginando?...

[Publicado por: Tango]

No olvidemos que "proteínas", "genes" y "aminoácidos" son términos del lenguaje, que "código" enuncia un fuerte prejuicio y que nuestra propensión a construir relatos nos traiciona en forma de teleología. Las cosas simplemente ocurren, y nosotros somos parte de su consecuencia. Podría no haber ocurrido: no hubo ninguna razón.

[Publicado por: MaoMeno]

Hay personas que se resisten a considerarse monos. El asunto es que realmente somos un complejo conjunto de compuestos químicos. Ni más ni menos.

http://arte.mundivia.es/mpp2/maquina/vida/vida.htm

[Publicado por: samsagaz]

La ínclita y teleológica señorita naturaleza (leocricia para los amigos) iba un día paseando por el espacio sin materia, tan ufana ella, y de repente masculló para sí: -¡Cielos! Es inconcebible el espacio sin materia, inconcebible antes de la materia, así que estoy paseándome por los límites de la nada. Y del susto le salió un big-bang.
Así que paseando y paseando, arrobada como estaba por los nacimientos pirotécnicos de las galaxias, pensó para sus adentros: -¡Qué espectáculo tan bonito y qué pena de nadie que lo vea y lo califique estéticamente!
De modo que se puso a juntar bases para formar genes, y a relacionarlas con aminoácidos que combinó para formar proteínas, y como tenía redactadas muy claritas en su diario las instrucciones para conseguir su objetivo, muy pronto -en términos relativos, que las ínclitas y teleológicas señoritas tienden a disfrutar de longevas y peripatéticas existencias- consiguió lo que quería: un grupito de primates monísimos que se extasiaban ante la universalidad simétrica y armónica que brillaba un instante...

[Publicado por: Tango]

Bueno, es sabido que el descubrimiento de los cuatro satélites mayores de Júpiter por Galileo mediante sus observaciones con el telescopio (EL gran momento de la Ciencia) llevó a Kepler a concluir que Júpiter estaba habitado, porque, de otro modo, ¿para qué hubiera dispuesto el creador el espectáculo de las sucesivas salidas y puestas de aquellas lunas, si no hubiera nadie para contemplarlo?

Nos pierde la falta de imaginación: antropomorfizarlo todo sólo es eso, falta de imaginación. No hay Naturaleza ni se puede contar historia alguna sobre ella. O se puede, siempre que no se tenga la pretensión de estar haciendo algo más que desarrollar relatos que nos son útiles para comunicarnos contenidos importantes para nuestra supervivencia.