viernes, 27 de enero de 2017

Capítulo 9.- ADN Egoísta, Genes Saltarines, y un Susto Lamarckista (164)

     Pero hay un segundo tipo de selección, mucho más simple y más tosca, que podría actuar en contra del ADN egoísta. Cualquier organismo que experimentara una deleción aleatoria de parte de su ADN egoísta sería, por definición, un organismo mutante. La eliminación en sí sería una mutación, y sería favorecida por la selección natural en la medida en que los organismos que la poseen se beneficiarían de ella, presumiblemente debido a que no sufren el despilfarro económico del espacio, los materiales y el tiempo que consume el ADN egoísta. En igualdad de condiciones, los organismos mutantes se reproducirían a un ritmo mayor que los individuos de 'tipo salvaje' lastrados, y la supresión se volvería, en consecuencia, más común en el acervo genético. Téngase en cuenta que no estoy ahora hablando de selección a favor de la capacidad de eliminar el ADN egoísta: esto fue el objeto del párrafo anterior. Aquí estamos reconociendo que la propia eliminación, la ausencia del ADN egoísta, es en sí misma una entidad replicante (¡una ausencia replicante!), que puede ser favorecida por la selección.

     Es tentador incluir en el apartado de forajidos las mutaciones somáticas que causan que las células se sobrerreproduzcan respecto a las células no mutantes de un cuerpo, en detrimento último del propio cuerpo. Pero aunque hay una especie de selección cuasi-darwiniana que puede suceder en tumores cancerígenos, y Cairns (1975) ha llamado
ingeniosamente la atención sobre lo que parecen ser adaptaciones corporales para prevenir dicha selección dentro del cuerpo, creo que aquí no sería útil aplicar el concepto de forajido. No, es decir, a menos que los genes mutantes afectados lograran de alguna manera propagarse indefinidamente. Podrían conseguirlo ya sea siendo transportados en vectores similares a virus, pongamos por el aire, ya sea por algún anidamiento en la línea germinal nuclear. En cualquiera de estos dos casos, se calificarían de 'replicadores de la línea germinal' como hemos definidos en el capítulo 5, y el calificativo de forajido sería apropiado. 

     Ha habido una sorprendente sugerencia reciente de que genes que son beneficiarios de la selección somática podrían de hecho anidar en la línea germinal, aunque en este caso no son cancerosos ni necesariamente forajidos. Quiero mencionar este trabajo, ya que se ha publicitado como un posible resucitador de la llamada teoría 'lamarckista' de la evolución. Puesto que la posición teórica adoptada en este libro es claramente descriptible como 'weismannismo extremo', estoy obligado a ver cualquier reactivación seria del lamarckismo como un debilitamiento de mi posición. Por tanto, es necesario hablar de ello.

viernes, 20 de enero de 2017

Capítulo 9.- ADN Egoísta, Genes Saltarines, y un Susto Lamarckista (163)

    Por espectaculares que hayan sido sus logros, ¿no es posible que los biólogos moleculares hayan estado hasta ahora, igual que los biólogos en otros niveles, en una postura similar a la de nuestro marciano? Asumiendo que la célula es un lugar donde la maquinaria molecular funciona para el bien del organismo, han recorrido un largo camino. Pero podrían ir más lejos si ahora cultivan una visión más cínica y aceptan la posibilidad de que algunas moléculas puede que no sean para nada bueno desde el punto de vista de las demás. Es obvio que ya lo hacen cuando contemplan los virus y otros parásitos invasores. Todo lo que se necesita es a su vez el mismo ojo cínico en el 'mismo' ADN de la célula. Porque están empezando a hacer precisamente esto es por lo que creo que los artículos de Doolittle & Sapienza y Orgel & Crick son tan excitantes, en comparación con las objeciones de Cavalier-Smith (1980), Dover (1980) y otros, aunque desde luego los objetores pueden tener razón en los temas concretos que detallan. Orgel y Crick resumen el mensaje así: 

En resumen, podemos esperar  mediante el proceso de selección natural una especie de lucha molecular por la existencia dentro del ADN de los cromosomas. No hay ninguna razón para creer que esto sea mucho más simple o más fácil de predecir que la evolución en cualquier otro nivel. En el fondo, la existencia de ADN egoísta es posible porque el ADN es una molécula que se replica muy fácilmente y porque el ADN egoísta se produce en un entorno en el que la replicación del ADN es una necesidad. Así  tiene la oportunidad de subvertir estos mecanismos esenciales para su propio propósito.

     ¿En qué sentido el ADN egoísta es un forajido? Lo es en la medida en que los organismos estarían mejor sin él. Quizás desperdicia espacio y materias primas moleculares, Quizás derrocha valioso tiempo de funcionamiento de la maquinaria de duplicación y corrección de pruebas. En cualquier caso, podemos esperar que la selección tenderá a eliminar el ADN egoísta del genoma. Podemos distinguir dos tipos de selección de 'ADN anti-egoísta'. En primer lugar, la selección podría favorecer adaptaciones positivas para eliminar el ADN egoísta de los organismos. Por ejemplo, podría extenderse el principio de corrección de pruebas ya descubierto. {164} Podrían examinarse las secuencias largas por el 'sentido', y extirparse si se hallaran faltas de él. En particular, el ADN altamente repetitivo podría ser reconocido por su uniformidad estadística. Estas adaptaciones positivas son lo que yo tenía en mente en mi discusión anterior de la carrera de armamentos, el 'mimetismo', etc. Aquí estamos hablando de la evolución de una maquinaria de ADN anti-egoísta que podría ser tan elaborada y tan especializada como las adaptaciones antidepredadores de los insectos.

viernes, 13 de enero de 2017

Capítulo 9.- ADN Egoísta, Genes Saltarines, y un Susto Lamarckista (162)

     El ADN egoísta es seleccionado por su poder de difundirse 'lateralmente', para conseguir duplicarse a sí mismo en nuevos loci en otras partes del genoma. No se propaga a expensas de un conjunto particular de alelos, en la forma en que, por ejemplo, se propaga un gen del melanismo en polillas en áreas industriales a expensas de sus alelos en {162} el mismo locus. Esto es lo que lo distingue, como un 'forajido que se difunde lateralmente', de los forajidos alélicos tratados en el capítulo anterior. La extensión lateral a nuevos loci es como la propagación de un virus a través de una población, o como la propagación de las células cancerosas a través de un cuerpo. Orgel y Crick de hecho se refieren a la difusión de replicadores sin función como un 'cáncer del genoma'.

     En cuanto a las cualidades que es realmente probable que se vean favorecidas en la selección del ADN egoísta, tendría que ser biólogo molecular para predecirlas con detalle.
Sin embargo, no hace falta ser  biólogo molecular para suponer que podrían ser clasificadas en dos clases principales: cualidades que  facilitan la duplicación y la inserción, y cualidades que hacen que sea difícil para los mecanismos de defensa de la célula buscarlo y destruirlo. Al igual que un huevo de cuco busca protección mediante el mimetismo con los huevos hospedadores que legítimamente habitan el nido, así el ADN egoísta podría evolucionar cualidades miméticas que 'lo hagan más como el ADN normal y de esta forma, tal vez, menos fácil de eliiminar' (Orgel y Crick). Del mismo modo que una comprensión completa de las adaptaciones del cuco es probable que requiera un conocimiento de los sistemas de percepción de los hospedadores, así  una apreciación completa de los detalles de las adaptaciones del ADN egoísta requerirá un conocimiento detallado de cómo funciona exactamente el ADN polimerasa, cómo ocurre exactamente el corte y el empalme, qué pasa exactamente en la 'corrección de pruebas' molecular. Mientras que el conocimiento completo de estas cuestiones sólo puede venir de un trabajo de investigación detallado del tipo del que los biólogos moleculares han logrado antes tan brillantemente, tal vez no sea demasiado esperar que los biólogos moleculares puedan verse ayudados en sus investigaciones por la constatación de que el ADN no está trabajando por el bien de la célula, sino por el bien de sí mismo. La maquinaria de replicación, empalme, y correción de pruebas puede entenderse mejor si se considera en parte el producto de una despiadada carrera armamentista. Puede enfatizarse el punto con la ayuda de una analogía.

     Imagínese que Marte es una Utopía en la que hay completa confianza, total armonía, sin egoísmo y sin engaño. Ahora imagine un científico de Marte tratando entender la vida humana y la tecnología. Supongamos que estudió uno de nuestros centros de procesamiento de datos -un gran ordenador electrónico con su maquinaria asociada de duplicación, edición y corrección de errores. Si hizo la suposición -natural en su propia sociedad- de que la maquinaria había sido diseñada para el bien común, tendría un largo camino hacia la comprensión de la misma. Los dispositivos de corrección de errores, por ejemplo, estarían claramente diseñados para combatir la inevitable y no malévola Segunda Ley de la Termodinámica. Pero
seguirían desconcertantes ciertos aspectos. No encontraría ningún sentido a los sistemas elaborados y costosos de seguridad y protección: contraseñas secretas y números de código que tienen que ser escritos por los usuarios de computadoras. Si nuestro marciano examinara un sistema de comunicación electrónico militar podría diagnosticar su objetivo como la transmisión rápida y eficiente de información útil, y por lo tanto podría quedar desconcertado por los problemas y gastos {163} que el sistema parece tener con el fin de codificar su mensajes de una manera oscura y difícil de descifrar. ¿No es esto una ineficiencia gratuita y absurda? Criado como está en una Utopía confiable, quizás nuestro marciano requiriera un gran destello de perspectiva revolucionaria para ver que gran parte de la tecnología humana sólo tiene sentido cuando te das cuenta de que los seres humanos desconfían unos de otros, que algunos seres humanos trabajan en contra de los mejores intereses de los otros humanos. Hay una lucha entre aquellos que desean obtener información ilícita de un sistema de comunicación y aquellos que desean ocultarles esa información. Gran parte de la tecnología humana es el producto de carreras de armamentos y sólo puede entenderse en esos términos.

viernes, 6 de enero de 2017

Capítulo 9.- ADN Egoísta, Genes Saltarines, y un Susto Lamarckista (161)

     Orgel y Crick (1980) dicen lo mismo acerca de la paradoja menor de los valores C variables y sobre la teoría del ADN egoísta que la explica: 'Los principales hechos son, a primera vista, tan extraños que probablemente sólo una idea poco convencional los explique'. He tratado de establecer un escenario, mediante una combinación de realidad y extrapolación fantasiosa, en el cual el mismo ADN egoísta puede entrar casi sin ser visto; he tratado de describir un contexto no convencional, pero casi ineludible, en el que aparezca el ADN egoísta. El ADN que no se traduce en proteína, cuyos codones significarían un galimatías sin sentido si alguna vez fueran traducidos, sin embargo puede variar en su replicabilidad, su aplicabilidad y su resistencia a la detección y eliminación por parte de las rutinas de depuración de la maquinaria celular. Por tanto, la 'selección intragenómica' puede conducir a un aumento en la cantidad de ciertos tipos de ADN sin sentido, o no transcritos, desparramados y abarrotando los cromosomas. También el ADN traducido puede ser objeto de este tipo de selección, aunque aquí las presiones de selección intragenómica probablemente serán anegadas por presiones más fuertes, positivas y negativas, resultantes de los efectos fenotípicos convencionales. 

    La selección convencional resulta en cambios en la frecuencia de los replicadores relativa a sus alelos, en loci definidos en los cromosomas de las poblaciones. La selección intragenómica de ADN egoísta es un tipo diferente de selección. Aquí no estamos tratando con el éxito relativo de alelos en un locus en un acervo de genes, sino con la capacidad de extensión de ciertos tipos de ADN en diferentes loci o la creación de nuevos loci. Por otra parte, la selección del ADN egoísta no se limita a la escala de tiempo de generaciones individuales; puede aumentar selectivamente en cualquier división celular mitótica en las líneas germinales de cuerpos en desarrollo. 
     
     En la selección convencional, la variación sobre la que actúa la selección se produce, en última instancia, por mutación, pero por lo general la pensamos como una mutación dentro de las limitaciones de un sistema ordenado de loci: una mutación produce una variante del gen en un locus determinado. Por consiguiente, es posible pensar en la selección como una elección entre alelos en ese locus concreto. Sin embargo, la mutación en el sentido más amplio incluye más cambios radicales en el sistema genético, menores como inversiones, y los más importantes, como los cambios en el número de cromosomas o ploidía, y los cambios de la sexualidad a la asexualidad y viceversa. Estas mutaciones más grandes 'cambian las reglas del juego', pero no dejan de estar, en varios sentidos, sujetas a la selección natural. La selección intragenómica del ADN egoísta pertenece a la lista de los tipos no convencionales de selección, que no implican elección entre los alelos en un locus concreto.