Aminoácido 21

2009/05/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biokimika

Estás vivo. Lo más sorprendente es que millones de reacciones químicas se están produciendo en tus células, que en realidad no se producirían en condiciones normales. Pero la vida no es una condición normal, afortunadamente estar vivo significa que tenemos proteínas para que estas reacciones se produzcan.

¿Qué tienen especial las proteínas? En definitiva, su capacidad para realizar prácticamente cualquier reacción química. Las células del cuerpo son pequeños laboratorios químicos y las proteínas son los químicos de los laboratorios. Controlan, individual o colectivamente, todas las moléculas del metabolismo. Hay de todo: ácidos, bases, moléculas solubles en agua, no solubles en agua, neutros, cargados, etc. Es fácil entender que las proteínas deben estar preparadas para casi cualquier química que permita controlar todas estas moléculas.

Y están preparados. Las proteínas son cadenas largas de aminoácidos unidos por moléculas especiales. Dependiendo de la secuencia de aminoácidos, una determinada proteína hará un trabajo u otro. Por eso, para que haya muchas proteínas diferentes, se puede pensar que hay muchos tipos de aminoácidos. Pero no. Sólo hay veinte, toda la química que necesita la vida está resumida en veinte moléculas.

Es como el juego de la isla perdida. ¿Qué tres cosas llevarías a una isla perdida? Si le das sentido práctico, es un juego difícil, ¿cuáles son las tres cosas necesarias para sobrevivir en una isla? Muy difícil. Es un juego quejable, ¿por qué sólo tres cosas?

Aquí igual, ¿qué aminoácido incluirías en las proteínas de una célula para poder sobrevivir? Pues sólo son necesarios veinte aminoácidos, los veinte habituales. Algunos son hidrófilos, otros hidrófobos, algunos ácidos, otros básicos, algunos aromáticos, otros alifáticos, etc. Pero con veinte se completa la necesidad de la vida desde el punto de vista químico.

Selenio

Sólo veinte. Y sin embargo, en 1986 se descubrió la vigésima primera, la selenocisteína.

En realidad, es una variante de una de las veinte "seleccionadas"; la cisteína es prácticamente igual al aminoácido, pero tiene un átomo de selenio en lugar de un átomo de azufre. La selenocisteína es introducida en proteínas sólo por algunos vivos, no por todos. Por lo tanto, surgió el debate. ¿A la lista de veinte habría que añadir otra o no?

La presencia de un átomo de selenio en un aminoácido aporta algunas ventajas a la química de la vida, algo que nadie cuestionaba. Es un buen donante de protones, ideal para neutralizar radicales libres, por ejemplo. Pero entonces, ¿por qué no había selenocisteína en todos los seres vivos? Desconocemos su respuesta.

Para saber si es necesario incluirlo en la lista de aminoácidos de las proteínas se puede consultar el código genético. En definitiva, el código genético es un código de aminoácidos. En la secuencia molecular del ADN, cada aminoácido es codificado por tres nucleótidos consecutivos. Y como hay cuatro tipos de nucleótidos, hay 64 combinaciones (64 codones); para un grupo de veinte, suficiente y sobrante.

Los codificadores no son sólo veinte, ya que también se codifican el principio y el final de la secuencia. Sin embargo, como son 22, parece que sobran 42 códigos. Pero no es cierto. De los veinte aminoácidos, diecinueve son codificados por más de una. La protección contra mutaciones supone una gran ventaja.

La cuestión es que la selenocisteína no tiene un codo propio. Cuando aparece utiliza el mismo código que la señal final, junto con otras señales especiales.

Como hemos dicho, no aparece en todos los seres vivos... si lo hemos mirado bien. Parece que también puede aparecer en algunas proteínas humanas. En el proyecto de genoma humano no se tuvo en cuenta esta posibilidad, sino que cada vez que encontraban ese codón era considerado el final de un gen. La mayoría de las veces es así, pero en algunos casos puede ser el codón de la selenocisteína.

Y mientras unos científicos analizan la presencia del selenio en las proteínas humanas, otros encuentran un veintidós aminoácidos en otros seres vivos, la pirrolisina. ¿Hemos vuelto a empezar?