¿Qué es la vida?, de Paul Nurse

Definir la vida partiendo de su inmensa variedad resulta una tarea compleja, si no imposible. Las definiciones han sido numerosas y han adoptado diferentes puntos de vista: el evolutivo, el molecular, el funcional… Posiblemente no lleguemos a alcanzar una definición satisfactoria para todos, y mucho menos cuando, de momento, tan solo contamos con la experiencia de la vida en la Tierra.

Paul Nurse, premio Nobel por su descubrimiento de la fosfoquinasa dependiente de ciclina, un complejo proteico esencial en la regulación del ciclo celular, ha tratado de analizar cuáles son las características que mejor definen la vida para, a partir de estas, proponer su propia definición de vida.

Nurse comienza con el análisis de la célula, el átomo de la vida, como él mismo la define. Comienza con los principios básicos de la teoría celular enunciados por Schleiden, Schwann y Virchov, para adentrarse en las funciones de la célula y, especialmente, en la reproducción. Por otro lado, aunque la célula es la unidad básica de la vida y, en esencia, comparte sus mismas características, también está formada por «subunidades» que tornan su estudio más complejo. Sin embargo, Nurse repite a lo largo del libro una idea interesante: quizá es mejor no perderse en los detalles, aunque puedan ser importantes, e intentar acudir a principios rectores generales, es decir, lo que toda la vida ha sido «cuidado con que los árboles no te dejen ver el bosque». En la ciencia actual, y más concretamente, en la biología, da la sensación de que el trabajo práctico, de mera acumulación de datos (por muy compleja que sea esa labor), parece ir muy por delante del trabajo sintético teórico, el que trata de poner en contexto dicha acumulación y plantear unas líneas generales que vinculen los datos.  Es algo que criticó ya Rutherford con una frase que nos resulta hiriente a los biólogos, pero que esconde una parte de verdad: «la ciencia, o es física, o es dedicarse a coleccionar sellos»-

El segundo capítulo está dedicado a los genes como portadores de la información genética y a la herencia en particular. Aquí se suceden explicaciones sencillas sobre la genética mendeliana y los ácidos nucleicos como base de la información genética que pueden encontrarse en cualquier libro de divulgación sencillo sobre el tema. Sin embargo, lo interesante llega cuando Nurse comienza a explicar algunos de los hallazgos que le valieron el premio Nobel, relacionados con la reproducción celular y los genes que la controlan. Al estudiar las levaduras, se dio cuenta de que entre las colonias aparecían algunas que tenían un tamaño inusualmente pequeño. Al analizarlas más detenidamente observó que en estas cepas, la reproducción se producía de forma mucho más rápida de lo habitual, por lo que las levaduras no lograban alcanzar el tamaño habitual de las otras cepas. Este trabajo era arduo y exhaustivo. Nurse examinaba hasta 10.000 colonias en un solo día para encontrar una con las características que andaba buscando. Muchos días, la búsqueda era infructuosa, pero el tesón dio sus frutos. Al analizar estas cepas, Nurse encontró que un gen, al que llamó cdc2, estaba alterado y era el responsable de esa gran capacidad reproductora de las levaduras.

La tercera característica que analiza el autor acerca de la vida es su capacidad para evolucionar. De nuevo, prácticamente todo lo que cuenta en este capítulo es sabido ya por un lector medio informado sobre el tema. Nos encontramos con un resumen muy somero de las teorías evolucionistas previas a Darwin, con el mecanismo de selección natural, con la variabilidad que aporta la reproducción sexual en los eucariotas y la transferencia horizontal de genes en los procariotas, el resultado de la inmensa diversidad biológica actual y pretérita… En relación con sus resultados experimentales, Nurse narra los experimentos en los cuales trataron de comprobar si algún gen humano era similar al cdc2 de las levaduras y podía insertarse en estas y controlar su ciclo celular. Así fue, lo que confirmó que este era un gen muy conservado, pues la reproducción celular es un mecanismo que no admite demasiados experimentos evolutivos.  

La siguiente característica de la vida es el metabolismo. Los seres vivos son entidades discretas autónomas capaces de intercambiar materia y energía con el exterior. El nivel celular, en este sentido, resulta insuficiente para describir las innumerables rutas de reacciones químicas que tienen lugar en su interior. Aquí cobran especial relevancia las enzimas, esas proteínas especializadas que permiten o facilitan la mayoría de las reacciones químicas que ocurren en el interior celular. Es este aspecto el que más atención ha recibido por parte de los biólogos en las últimas décadas y se han realizado progresos impresionantes. Se conoce la estructura tridimensional y la dinámica de muchas enzimas, su regulación, y eso supone la base para muchos tratamientos farmacológicos actuales. Y recientemente se ha afirmado que ya es posible predecir la estructura proteica a partir de su secuencia de aminoácidos.

El trabajo de las enzimas está coordinado y regulado por sus propios sustratos y productos y por su propia localización en la célula. A este respecto, Nurse detalla cuál era la función del gen cdc2, que una vez transcrito da lugar a la proteína fosfoquinasa dependiente de ciclina, una proteína que está regulada por su unión a otra proteína, la ciclina. Juntas, forman un complejo que, una vez activado, transfiere grupos fosfato a otras proteínas, activándolas o desactivándolas e iniciando otras rutas metabólicas que permiten regular la secuencia de eventos que tienen lugar durante la reproducción celular: por ejemplo, el paso de la fase de síntesis de ADN o fase S a la fase de mitosis y la posterior división celular.

La última de las características que Nurse analiza, y posiblemente la más interesante por la novedad introducida y las posibilidades que ofrece, es el análisis de la información. Todos los sistemas biológicos pueden analizarse desde el punto de vista de la transferencia de información. Esta puede estar codificada de diferentes formas: como moléculas (el ADN porta la información genética que ha de transcribirse en proteínas), como gradientes de concentraciones (importantes para la diferenciación de tejidos o el crecimiento de estos), como moléculas mensajeras (las hormonas, los neurotransmisores…) o las señales que permiten la transmisión de información, ya no solo entre células o sistemas del propio organismo, sino entre los propios organismos de una misma especie o incluso de especies distintas. El grupo de Nurse analizó la ruta metabólica de la regulación del ciclo celular, y de su análisis se infiere que la proteína clave en todo el proceso es la fosfoquinasa dependiente de ciclina, cuya señalización sobre el resto de proteínas vendría dada por una síntesis de esta proteína cuya cantidad difiere en función de la fase del ciclo en la que se encuentre la célula. Así, durante la fase S, la síntesis sería menor, de modo que solo unas cuantas células serían sensibles a la fosforilación de este complejo proteico y cuando llegase la fase de mitosis su concentración sería mayor, lo que activaría a otras proteínas distintas de las anteriores.  

Los flujos de información son imprescindibles en la vida. Muchos procesos a nivel molecular, de sistemas y de los ecosistemas se regulan mediante circuitos de retroalimentación. Su análisis, sumado al de otras cuestiones básicas de la teoría de la información, puede que den frutos en el futuro para comprender los sistemas biológicos e incluso relacionar de un modo más intuitivo sus diferentes niveles. A este respecto, es recomendable la lectura de Las leyes del Serengueti, de Sean B. Carroll, que precisamente establece paralelismos entre la regulación genética y la dinámica de los ecosistemas.   

El siguiente capítulo está dedicado a las posibilidades futuras de la biología para hacer frente a algunos de los retos actuales del ser humano: la escasez de recursos alimentarios, la contaminación y el calentamiento global, las enfermedades infecciosas y no infecciosas… Muchos de estos libros incluyen un capítulo similar. Nurse no aporta demasiado en este sentido salvo muchos «si» o «tal vez» más propios de la ciencia ficción y de la futurología que de las posibilidades reales actuales.

El último capítulo supone un resumen y conclusión del libro. Nurse define como ser vivo a todo aquel que tiene capacidad para evolucionar, es una entidad física discreta y es una máquina química y física autosuficiente que almacena información. La definición es lo suficientemente excluyente como para evitar que entren en ella los sistemas artificiales y lo suficientemente amplia como para que entren, por ejemplo, los virus. A este respecto, la interpretación acerca de los virus como seres vivos es interesante, pues a la idea habitualmente expuesta de que los virus dependen de otras células para poder llevar a cabo sus funciones vitales, Nurse opone que prácticamente todos los seres vivos dependen de otros para su subsistencia, salvo algunas arqueas y las cianobacterias. Por ello, él propone un gradiente de seres vivos que iría desde una gran dependencia, la de los virus, hasta la independencia de los otros. Esta visión es interesante porque entronca con el carácter evolutivo de los seres vivos, su origen común y la interdependencia de todos ellos, lo que tendría que hacernos más conscientes de la necesidad de su conservación. No parece sin embargo muy halagüeña esta esperanza cuando ni siquiera unos grupos de ser humanos son capaces de cuidar de otros.

Me extiendo adicionalmente con esta reseña para resaltar el valor de los libros narrados desde el corazón de la ciencia. Salvo honrosas excepciones, como el genial, El árbol enmarañado, de David Quammen, los libros escritos por gente ajena a la producción científica, suelen pasar por alto el trabajo científico y se centran en las ideas. Este libro aporta la visión del «ratón de laboratorio» que se pasó días enteros analizando colonias de levaduras, sus relaciones con otros científicos e incluso las anécdotas que le permitieron avanzar en sus trabajos. La ciencia es una combinación de creatividad, curiosidad, tesón, afán e incluso suerte y este tipo de libros reflejan muy bien esa dinámica. Recientemente se ha publicado también, El telar mágico de la mente, de Joaquín M. Fuster, con un enfoque similar, y cuya lectura es también muy recomendable.

En resumen, se trata de un libro que, en principio, puede resultar sencillo para el lector que ya sabe algo de biología pero a medida que avanza se van descubriendo algunas ideas algo más complejas e inusuales. Aunque es un libro corto contiene algunas ideas a tener en cuenta que veremos si se confirman a lo largo de las próximas décadas.

Calificación:

Puntuación: 4 de 5.

Recomendable para los lectores legos y también para los que ya saben sobre el tema, por la novedad de algunos de los enfoques.

Título: ¿Qué es la vida?

Autor: Paul Nurse

Traducción: Begoña Merino

Editorial: Geoplaneta

Páginas: 212

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