Más sobre replicación

La palabra «replicación» no es muy bonita, pero cuando entra en acción hace posible la belleza de la vida. Se puede definir como «hacer una copia», «repetición» o «hacer una réplica».

En la replicación natural, los grandes animales pluricelulares no hacen copias exactas de sí mismos. Su replicación es el producto de una reproducción sexual, de manera que la descendencia resultante es única. Otros animales (sobre todo muchos insectos) pueden hacer una copia exacta o clon: un organismo formado asexuadamente a partir de un padre.

Estas dos formas de replicación se producen en realidad a nivel celular. En la «mitosis», proceso asexual, los cromosomas, que contienen el ADN, se multiplican por dos; después la célula se divide de manera que cada célula hija es exactamente igual a la original.

Cuando los cromosomas de la célula no se multiplican por dos, la célula se divide para formar una dotación «haploide» del material genético. A esto se llama «meiosis» («reducir» en griego). Cuando un espermatozoide fertiliza a un óvulo, se restablece la doble hélice con una nueva mezcla de genes.

Tanto en la meiosis como en la mitosis se pueden producir cambios inesperados. Los propios genes pueden mutar o los cromosomas no dividirse como deben. En la actualidad, los científicos están trabajando en la bioquímica de la división celular. Por ejemplo, han descubierto una «proteína del ciclo de la división celular» (cdc2) que, con ayuda de otra proteína llamada «ciclina», desempeña un papel clave en la mitosis. Se producen cambios en las proteínas enlazadas que surcan la membrana que rodea el núcleo de la célula, se supone que para que la célula pueda dividirse. Puesto que la proteína cdc2 está presente en todas las células (¡la cdc2 humana es semejante en un 63% a la de la levadura más primitiva!), su existencia se remonta probablemente a los primeros días de la vida celular sobre la Tierra.

Se están investigando otras proteínas que controlan los distintos cambios del ciclo celular y que pueden tener importantes aplicaciones en la investigación del cáncer, donde los ciclos celulares se desbaratan.

Todas las células se pueden dividir mediante la autorreplicación de los ácidos nucleicos de los cromosomas. Cuando Julius Rebek Jr. y otros dos químicos orgánicos lograron la autorreplicación de una molécula más sencilla que un ácido nucleico, se convirtieron en noticia ya que su descubrimiento podía referirse a las moléculas primitivas que se autorreplicaron por primera vez en la Tierra.

Más recientemente, científicos de Zurich y Estrasburgo fabricaron micelas sintéticas. Una micela es una partícula coloidal de moléculas poliméricas con carga eléctrica. Un polímero es una combinación de muchas moléculas pequeñas para formar otra grande y compleja, como el almidón, las proteínas y, en las fábricas, el nailon. Las micelas recién creadas se replicaban cuando las reacciones químicas producían más compuestos para formar sus membranas. Los científicos piensan que la vida es, esencialmente, un proceso cerrado, separado de su entorno por una frontera (como la membrana) que se replica a sí mismo dentro de sus propios límites.

Rebek (junto con Pong-In Hong, Qing Feng y Vincent Rotello) pasó luego a desarrollar dos moléculas sintéticas, muy afines, capaces de replicarse, y que coexistían y se ayudaban entre sí durante la replicación. La exposición de una de las moléculas a la radiación ultravioleta provocaba una «mutación» que le permitía replicarse con más frecuencia. La molécula mutada podía superar a la no irradiada al captar de su entorno las materias primas para la replicación. Pronto, la molécula mutada eclipsó a la otra, de forma similar a una «supervivencia de los mejores» evolutiva.

Estas moléculas sintéticas no son las que precedieron a la vida tal y como la conocemos en la Tierra, pero manifiestan, como dice Rebek, «el mismo comportamiento (replicación, cooperación y mutación) que ellas».

Mientras tanto, otra clase de «vida» sintética se desarrolla en la investigación informática. Se han diseñado programas que pueden evolucionar de manera independiente para resolver los problemas. También hay programas que se autorreplican que empiezan extendiéndose y, como «virus» secretos, pueden chapucear los programas auténticos. Recientemente los expertos en ordenadores han encontrado el modo de ayudar a los programas que se autorreplican a hacerlo con más eficacia. Un gran cambio desde los días de los primeros ordenadores, que ni siquiera disponían del disco duro que los virus pudieran controlar.

Los cambios en las teorías sobre la replicación, tanto natural como artificial (química o informática), nos están dejando asombrados. En 1992, Santa Fe, México, fue sede de una conferencia sobre la vida artificial. Se dedicó un día al hardware (si no se sabe lo que es, es que no se ha visto un ordenador, ni siquiera una calculadora de bolsillo) y otro al software (sabemos lo que es si se ha utilizado alguna vez un ordenador mediante un programa, imprescindible para que el hardware haga el trabajo que queremos, como puede ser un tratamiento de textos).

Lo más asombroso es que la conferencia también dedicó un día al wetware, las moléculas replicantes sintéticas desarrolladas por personas como el doctor Rebek. Se desarrolló incluso una «Exhibición de 4 horas» sobre vida artificial (como en las ferias rurales de ganado), en la que los científicos mostraron sus formas favoritas de vida artificial.

Quizá, algún día no muy lejano, los científicos creadores de todas estas ideas combinarán la «vida» química artificial con la «vida» informática para producir un ser vivo que pueda evolucionar. ¿Será ésta la «respuesta» final que la vida humana confiere al silencio del Universo?