28 de septiembre de 2007

Evolución y emergencia




A medida que se asocia la materia y la energía, surgen realidades emergentes de nivel organizativo superior a lo anterior, que dependen del buen funcionamiento de las asociaciones inferiores, pero que son más complejas, poderosas y autosuficientes. Las entidades inferiores, no desaparecen, sino que pueden subsistir en su estado, libremente, o pasar a integrarse en asociaciones de jerarquía superior. En todo este proceso tiene un papel determinante el tiempo ya que se trata de un proceso evolutivo, de cambio, de transformación de la materia y de la energía universal. Así, las partículas subatómicas forman átomos, más complejos, los átomos forman moléculas, las moléculas, macromoléculas; a partir de aquí ya se pueden formar estructuras vivas: Ha aparecido el ARN, y su posterior forma más estable, el ADN, fundamentos de los seres vivos. Estas macromoléculas se organizan en genes, que son las unidades de información de la materia viva y que permiten que esta materia se expanda y desarrolle, pues tienen capacidad de reproducción (replicación). Además registran y almacenan las informaciones ambientales con objeto de adaptarse mejor a los lugares donde se encuentran, es decir “viven”. Por otro lado, estas macromoléculas tienen tendencia, con el paso del tiempo, y a medida que almacenan más información y por lo tanto crecen en tamaño, a asociarse con otras moléculas y macromoléculas (proteínas, lípidos, glúcidos, etc.) y a crear estructuras vivas cada vez más complejas ¿quizás para protegerse mejor del ambiente y perpetuarse con más facilidad? (los genes egoístas de R. Dawkins). Así, nacen los orgánulos y las células, que actualmente son las unidades de vida más representativas. Estas últimas, pueden ser de estructura más sencilla, las bacterias, o bien de estructura más compleja, las demás células como las animales, vegetales o fúngicas. A medida que pasa el tiempo de este Universo y éste se desarrolla y evoluciona, surgen entidades vivas más complejas. Esto sucede si existen lugares que reúnan las condiciones necesarias para la vida, es decir planetas de tipo terrestre (al menos, la vida, tal y como nosotros la entendemos). Si estas condiciones persisten en el tiempo en el planeta, la vida se desarrolla y se expande, creando formas cada vez más complejas: las células se asocian en organismos pluricelulares, más complejos y poderosos; estos seres se van complicando cada vez más y llega un tiempo en que algunos de estos seres se hacen tan complejos que desarrollan un órgano, el cerebro, que supera a los genes en el almacenaje y procesamiento de la información ambiental, con lo cual estos seres, determinados animales, aunque necesitan de otros seres vivos y no vivos para subsistir, son cada vez más autosuficientes y dominan cada vez mejor su ambiente. Surgen los mamíferos y uno de ellos el hombre, alcanza el máximo poder de autosuficiencia y control ambiental.

En la especie humana emerge ahora la consciencia y la vida espiritual. ¿Ocurre algo semejante en otros animales complejos aunque en menor grado? Es probable que sí, y el grado dependerá de su complejidad y desarrollo cerebral. Esta vida emergente tiene su sustrato en el cerebro y en la actividad neuronal de éste. Las neuronas, células muy especializadas, se asocian en dicho órgano y establecen comunicaciones entre ellas, los circuitos neuronales, base de las funciones cerebrales superiores, tales como la memoria, raciocinio, aprendizaje, inteligencia, emociones, etc., y que todas ellas fundamentan la vida espiritual. Es decir, esta “emergente vida espiritual”, mientras no se demuestre lo contrario, solo puede vivir si se asienta sobre el substrato cerebral, formado a su vez por unidades de vida inferiores como son las células neuronales, eso sí especializadas y asociadas convenientemente para crear esta nueva forma de vida. Las neuronas, a medida que van siendo estimuladas por el ambiente, aumentan sus ramificaciones dendritícas y establecen cada vez más sinapsis entre sí, es decir los circuitos neuronales van proliferando con los estímulos ambientales. Esto da lugar a un sistema biológico de almacenaje de información mucho más rápido que el genético pero menos estable, ya que se transmite culturalmente, de generación en generación y no a través de los genes, aunque éstos a la larga van determinando cerebros cada vez más capaces y eficientes.

4 de septiembre de 2007

La ingeniería genética y sus aplicaciones (II)




Todo comenzó cuando a principios de la década de los setenta del siglo XX, Paul Berg descubrió las enzimas de restricción. Actúan como auténticos bisturís genéticos que son capaces de cortar el ADN en puntos concretos y así separar los segmentos de ADN que interesan. De esta forma surgió la tecnología del ADN recombinante; se llama así al formado al intercalar un segmento de ADN extraño en un ADN receptor. En la actualidad se puede aislar un gen determinado mediante las enzimas de restricción, el ADN pasajero, y mediante un vector adecuado, introducirlo en bacterias. Estas al reproducirse, van aumentando el número de copias de ese gen. Este proceso de amplificación se denomina clonación del ADN. El vector puede ser un plásmido bacteriano o un virus.
Los plásmidos son pequeños ADN circulares de doble hélice que se encuentran en el citoplasma de una bacteria. Son como microcromosomas que se multiplican autonómicamente. Portan determinados genes y en ellos se pueden introducir genes pasajeros para que las bacterias los expresen. Además hay plásmidos que pueden introducir genes en células eucariotas.
Los virus también se utilizan como vectores de genes. Hay virus que se insertan en el genoma tanto de bacterias como de células eucariotas (no bacterianas) y que por lo tanto pueden incluir en dicho genoma genes extraños si previamente se han insertado en el virus. En este aspecto son muy utilizados los retrovirus, virus de ARN que se retrotranscriben a ADN y se insertan con facilidad en el genoma de las células. En este caso se inserta en el virus como pasajero ARN mensajero (copia a ARN de un determinado gen).
Los organismos eucarióticos (no bacterianos) desarrollados a partir de una célula en la que se han introducido genes extraños se denominan organismos transgénicos. La introducción de genes en células eucariotas es más difícil que en bacterias. Se conocen técnicas alternativas como son la microinyección (introducción de ADN mediante una microaguja y un micromanipulador) y el uso de una pistola que dispara microbalas de metal recubiertas de ADN. En las plantas se suele utilizar como vector un plásmido de una bacteria parásita que provoca tumores.
El 25 de julio de 1978 se practicó la primera fertilización in vitro en la especie humana con el nacimiento de Louise Brown. Un óvulo fue extraído del ovario de la madre y colocado en una pequeña cápsula de plástico; al mismo caldo de cultivo se le añadió esperma del padre; la cápsula fue colocada bajo el microscopio y se observó como tenía lugar la fertilización. Al óvulo fertilizado se le permitió dividirse tres veces y luego se colocó en el útero de la progenitora. Con este método (FIV), nació la reprogenética, ciencia que trata de buscar alternativas a la reproducción humana natural. En principio, el FIV trató de superar la esterilidad de los varones.