El dogma central de la biología propuesto por Francis Crick establece que el DNA es el material en el que se almacena la información genética. El DNA está compuesto por una doble hélice antiparalela de nucleótidos complementarios que se enrollan en direcciones opuestas. Donde una cadena tenga guanina, la complementaria tendrá citosina, y lo mismo ocurre entre la timina y la adenina. Esta doble hélice le confiere al DNA una gran estabilidad, por lo que en años recientes ha sido posible obtener y secuenciar DNA de especies que habitaron el planeta hace 500 mil años. En los genes, los tripletes de nucleótidos codifican los aminoácidos, lo que conocemos como el código genético. La información del DNA se copia en moléculas de RNA mensajero que viajan al citoplasma y son leídas por los ribosomas para ensamblar la proteína correspondiente, o también se copia en RNA no codificante, como los ribosomas. A diferencia del DNA, el RNA mensajero es tremendamente inestable. Así, el dogma central de la biología establece que el DNA se transcribe en RNA y que este último determina la secuencia de proteínas. El DNA puede replicarse a sí mismo, proceso que ocurre durante la duplicación celular.
El nombre que escogió Francis Crick fue muy desafortunado, porque en la ciencia no existen los dogmas. El primer revés que sufrió el “dogma” ocurrió en 1970, cuando David Baltimore, Howard Temin y Renato Dulbecco descubrieron la enzima transcriptasa reversa. Por este hallazgo, compartieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1975 y cambiaron para siempre la biología y la medicina.
Esta transcriptasa reversa, decía un maestro mío, es una pesadilla biológica. Es una enzima que utilizan los virus de RNA para que, una vez que entran en la célula huésped, se utilice el RNA mensajero del virus como molde para sintetizar DNA, el cual puede integrarse en el genoma de la célula. Este es el mecanismo que utiliza el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) para que, una vez que se introduce en los linfocitos B CD4, se integre en el genoma. Cuando el linfocito se activa para producir anticuerpos, se transcribe el DNA del virus para producir muchas copias de este, lo que termina por matar al linfocito. De ahí que uno de los marcadores de la intensidad de la infección por VIH sea el recuento de linfocitos B CD4. Varios de los medicamentos útiles para el tratamiento de la infección por VIH inhiben la transcriptasa reversa, por lo que el manejo actual del VIH sería impensable sin el descubrimiento de Baltimore, Temin y Dulbecco hace 56 años.
La transcriptasa reversa también revolucionó la investigación biomédica. Como el RNA es muy inestable, si una célula tiene en su citoplasma RNA de un gen, quiere decir que utiliza esa proteína y, por tanto, podemos transcribir en reversa el RNA, convertirlo en DNA y amplificarlo mediante la reacción en cadena de la polimerasa para estudiar la función de dicho gen. Esta metodología fue clave para el avance del proyecto del genoma humano.
La semana pasada, un artículo publicado en Cell dio un nuevo revés al “dogma” al reportar el hallazgo de dos transcriptasas reversas (DRT3a y DRT3b) que las bacterias utilizan para defenderse de la infección viral. Estas transcriptasas actúan en conjunto para generar una doble hélice de DNA: una utiliza como molde el RNA no codificante para sintetizar una de las hebras del DNA, y la otra utiliza dos residuos de una proteína para sintetizar la otra hélice. Esto es transcripción inversa de proteína a DNA.
Lo bueno de la ciencia es que se reinventa constantemente. Aquí no hay dogmas escritos hace miles de años, heredados de generación en generación y que no pueden cuestionarse.
Dr. Gerardo Gamba
Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán e
Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM