En la década de los sesenta se enunció pomposamente el llamado “dogma central de la Biología molecular” al comprobar que la información genética almacenada en los genes fluye, desde el ADN hasta el ARNm mediante la transcripción, y desde éste a la proteína mediante la traducción. Y aunque este postulado sigue teniendo validez universal, pues es la forma mayoritaria en que se expresa la información genética en la casi totalidad de los seres vivos, no se puede considerar un dogma en el sentido de considerar que ésta es la única forma de expresión.
A veces la investigación científica lleva a proponer nuevas ideas que en principio resultan heterodoxas cuando se enfrentan a concepciones ortodoxas, sólidamente arraigadas en la comunidad científicas.
En el caso del “dogma central de la Biología molecular” la creencia de que el flujo de información fluye exclusivamente del ADN al ARN recibió un duro golpe cuando, en 1970, Howard M.Temin descubrió que los retrovirus (una clase de virus cuyo material génico es el ARN) eran capaces de invertir el flujo de la información genética al sintetizar ADN a partir de ARN mediante un enzima llamado retrotranscriptasa.
Los retrovirus, entre los que se encuentran el virus del SIDA, se caracterizan por poseer un genoma constituido por una cadena de ARN sencilla que contiene la información necesaria para construir nuevos virus. Como todos los virus carecen de la maquinaria enzimática necesaria para sintetizar sus propios componentes, y por ello deben infectar e invadir una célula.
Los retrovirus tienen la particularidad de llevar una doble vida, unas veces con ARN y otras con ADN.
Se pueden encontrar en forma de virus infectantes de vida libre, constituidos por una envoltura proteica o cápsida en cuyo interior se aloja la hebra de ARN junto con el enzima retrotranscriptasa.
También adoptan la estructura de provirus, formados por una doble hebra de ADN que está integrada en un cromosoma de la célula infectada como si fuera uno más de sus genes. Cuando el provirus, se inserta en el genoma celular, puede quedar silenciado permanentemente controlado por los sistemas de regulación de la célula, pero también `puede volverse activo cuando es excitado por radicaciones electromagnéticas, variaciones de la temperatura o determinadas sustancias químicas.
Ante esta situación surge la siguiente cuestión:
¿Cómo pueden pasar de su existencia libre con ARN, al provirus integrado con ADN?
La respuesta la encontramos al estudiar su ciclo vital.
Los retrovirus hacen uso de su enzima retrotranscriptasa para obligar a que el flujo de la información génica se invierta y retorne del ARN al ADN.
Cuando el retrovirus penetra en la célula mediante un proceso de endocitosis se despoja de su cápsida proteica y quedan libres la hebra de ARN y la retrotranscriptasa que transporta. Este enzima utiliza la cadena de ARN como molde para sintetizar una cadena de ADN copia con secuencia complementaria que formará un híbrido con la hebra de ARN.
La retrotranscriptasa, tendrá además otras dos funciones:
-por una parte, degrada la hebra de ARN,
-por otra, sintetiza otra cadena de ADN complementaria de la hebra de ADNcopia.
De esta forma, se formará una doble hélice de ADN que se integra en el genoma de la célula hospedadora y se convierte en un provirus.
Los provirus, integrados en el genoma celular, poseen en sus extremos unas secuencias características que delatan su presencia. Son secuencias de bases repetidas, llamadas LTR, que permiten la inserción del provirus en el genoma celular, asociadas a secuencias reguladoras que estimulan la transcripción de los genes víricos: gag, pol y env localizados ente estas dos secuencias.
Algunos retrovirus se denominan oncógenos por ser portadores de un tipo de genes, llamados oncogenes, que al insertarse en una célula normal provocan su transformación en célula cancerosa.
Otros retrovirus carecen de oncogenes , pero cuando se insertan en determinadas regiones del genoma celular activan los promotores de ciertos genes que tienen efectos carcinógenos.
También existen retrovirus, que pueden transportar otros genes procedentes de organismos de la misma o de distinta especie, de manera que su inserción puede modificar la información genética de la célula infectada y ser causa de una mutación perjudicial o, por el contrario de la adquisición de nuevas capacidades que mejoren su adaptabilidad.
No se descarta que los retrovirus, junto con los demás virus, puedan ser responsables de la transferencia horizontal de información génica entre especies distintas.
Este mecanismo podría ser una de las posibles causas del cambio evolutivo que ha podido contribuir al fenómeno de la especiación al producir mutaciones puntuales y reguladoras.
Por último, añadir que algo parecido a lo ocurrido con el dogma central de la Biología molecular, sucedió también con la concepción mendeliana del gen, una entidad localizada en un lugar fijo del cromosoma y estable salvo mutaciones esporádicas.
La propuesta heterodoxa fue propuesta por Barbara McClinton en 1951,cuando publicó sus trabajos sobre ciertas mutaciones del maíz causadas por la presencia de determinados elementos génicos, móviles o saltarines, llamados transposones que tienen la facultad de saltar de un sitio a otro del genoma.
Cuando estos genes saltarines se insertan en las secuencias estructurales o en las reguladoras de un gen pueden provocar su inactivación o, por el contrario, su sobreactivación, produciendo una mutación en el carácter regulado por dicho gen.
Tal es así, que se han identificado algunos elementos móviles causantes de ciertos tipos de cáncer de mama en mamíferos y de algunos tipos de hemofilia en humanos.
Autora: Dolores María Osuna Barrero. Profesora de biología /Geología del IES Muñoz Torrero. (Cabeza del buey).
Fuentes : Ciencias Naturales. Editorial Santillana
Biología 2 Bachillerato. Editorial Bruño. Ciencias de Naturaleza y de la Salud.
Biología Molecular.Alberts.
