Genotipo y fenotipo
Escrito que suple,en parte,la diversidad celular que quise estudiar,pues se conoce bastante bien la célula,pero no la especializada.Decimos,por ejemplo,que las neuronas son células nerviosas,pero sólo está bien estudiada su fisiología y estructura,su morfología si quieren,lo que es suficiente para que nos aparezcan más diferentes que similares al resto de células.También hace la ciencia cuanto puede para diferenciar el resto de células del ser humano,pero creo que es necesaria una citología nueva que,siendo su primera parte el estudio de la célula en general,pase después a tantas partes como células diferenciadas existen en los distintos tejidos del ser hunano.Lo que no digo que no se haga ya (Histología médica,por ejemplo),sino que hay que hacerlo dentro de la Citología,y no como una disciplina especial de los estudios médicos.
De todas formas este escrito no ha tenido en cuenta ningún texto de Histología,lo que constituye por sí un gran defecto,pues es la rama de la ciencia que mejor ha estudiado y está estudiando la diferenciación celular del cuerpo humano,que es el que más nos interesa.Si no quise dedicar un capítulo especial a la diversidad celular,1)porque no es mucho lo que se conoce al respecto,y 2)árida es la redacción de lo que se conoce,es porque en realidad me olvidé de la Histología médica,árida en su redacción,pero ya con bastantes conocimientos.
Este escrito plantea pues el problema de que hay que estudiar la diversidad celular desde un punto de vista genético,por lo que es continuación del anterior,ya que las células se diferencian también por la diversidad de proteínas y enzimas que sintetizan.Diferencias que no estudia la Histología,que es descripción de los distintos tejidos del cuerpo humano,más con base en la anatomía que en la bioquímica.
Al ser crítico con la ciencia lo que sigo intentando es que no se duerma en lo conseguido,y sobre todo que revise lo que ella misma llama dogmas del DNA,o esclerosis del código genético,pues aunque he distinguido nítidamente entre filosofía (ansia de saber) y ciencia (conocimiento experimental),sin que el filósofo pueda ser nunca científico,la imposibilidad de aplicar el método científico a muchos objetos,el universo por ejemplo,ha llevado a híbridos filosofía-ciencia,de los que la Física Teórica puede ser un claro ejemplo,e incluso la actual Astronomía otro.
Y es que la ciencia parte de la limitación inicial de no querer investigar y analizar el origen y causa de los fenómenos que estudia,lo que puede ser un acierto en las tareas de laboratorio,que es donde se ha desarrollado la ciencia propiamente dicha,por lo que ha desembocado en elucubraciones extracientíficas,meramente teóricas,que son los híbridos filosofía-ciencia a los que antes me he referido.
De todas formas creo que es útil que el filósofo eleve a racionalidad los experimentos científicos,especialmente cuando,a partir de Spinoza,ya se está identificando Dios y Naturaleza,y por tanto dios y universo.
Daré por concluidos esta serie de escritos cuando llegue a los treinta capítulos anunciados y prometidos,aunque añada tal vez un Epílogo en el que reconozca lo que siempre he dicho y sabido:que el filósofo solamente puede ser útil cuando eleve a racionalidad logros científicos,aunque también es socrático criticar a la ciencia,y opinar sobre lo que es y no es verídico.
Mis críticas a la genética actual obedecen pues a mi incredulidad de siempre a cómo sigue interpretando y explicando el código genético,pues es reducir a 20 lo que supera en mucho la centena,y no distinguir por tanto entre la célula en general y las células específicas,lo que supondría afirmar que no hay diversidad entre los distintos tejidos y órganos de los mamíferos,y especialmente de los seres humanos.Se ha clasificado a los seres humanos por el color de su piel,resultado de la zona geográfica en que nacen y viven (genética y ecología),cuando no es la pigmentación de su piel lo que los distingue,y tampoco la genética.
Me preocupa pues la diversidad celular,entre especies y dentro de cada especie,y esta diversidad sí es tema genético,por causada en gran parte por mutaciones no letales,aunque pueda ser la mutación en la secuencia de bases la que origina diversidad de especies,y mutaciones bioquímicas en las bases del ADN y ARN las que originan la diversidad celular dentro de una misma especie.
He titulado este escrito Genotipo y fenotipo,aunque lo importante sigue siendo por qué el genotipo (esencia genética) es genotipo (expresión o apariencia).Al científico puede que siga sin interesarle estas causas,pero no así al filósofo,por lo que sigue siendo conveniente que el filósofo eleve a racionalidad cuanto hace el científico,como he dicho antes.
Y el filósofo sigue siendo útil si critica la veracidad de cuanto hace el científico,como útil ha sido que criticara y critique la averacidad del teólogo.Esta segunda crítica ha desprestigiado lo que hoy ya se llama,con eufemismo,hecho religioso,y la primera prestigiará a la ciencia,si es que el científico obedece al filósofo.
Resumiendo,ante la evidencia de la diversidad genética no cabe la uniformidad pseudocientífica,pues decir que el ser humano es pollo en un 60 %,aunque fuese cierto,1)es ignorar el 40 % que nos distingue,y sobre todo 2)reconocer que el código genético (síntesis de proteínas y enzimas) puede no ser debido a la dogmática secuencia de bases del DNA,sino a la capacidad y potestad que tiene cada base para producir un aminoácido determinado y concreto,que es igual de aminoácido siendo estructural o genérico (genotípico) que siendo estructural y específico (fenotípico).
Deus et universum
XXVI.- Genotipo y fenotipo
Existen más de dos millones de especies animales y vegetales sobre la faz de nuestro planeta,y es cierto que aceptamos que la causa de esta diversidad sea la mutación no letal,por haber sido aceptada por lo que Darwin llamó selección natural,hoy día entendida como adaptación al medio ambiente,por lo que en un tiempo más o menos largo se diferencia de la especie de la que procede,y como tal se reproduce.Por supuesto,todas las mutaciones génicas son cambios de nucleótidos en el DNA cromosómico.
Pero el organismo de todo mamífero está compuesto por un mínimo de cien tipos diferentes de células,cada uno adaptado para realizar una función particular;y todo organismo pluricelular tiene ya más de un tipo de célula,procediendo sin embargo de un zigoto indiferenciado.Como cada célula posee la misma cantidad de DNA,es evidente por tanto que tiene un DNA diferente,si por tal entendemos el orden o secuencia de sus bases.
Existe por tanto una diversidad que ya no es entre especies distintas,y por tanto no hay que atribuirla exclusivamente a mutaciones,si bien terminaré este escrito admitiendo que toda diversidad genética supone mutación.Es la diversidad a la que me he referido en el capítulo anterior,y que tiene que estar causada por el código genético,siendo probable,como dije,que adenina y citosina sinteticen aminoácidos generales (los 20 de los que habla el vigente código genético),y el resto de bases sinteticen estos aminoácidos especiales,que son los que diferencian ya a las células,dentro de una misma especie.
En el capítulo anterior hablé de creación,y el verbo no fue acertado,porque en realidad la creación no existe más que en los púlpitos religiosos.Precisamente sólo existe dios,universo en laicismo,evolucionando e involucionando,sin que se cree nada.Por lo que acertó Moisés al presentar a su invento como yo soy el que soy,yo soy la existencia,yo soy lo único autocreado.
Se acepta que el código genético sea anterior a la propia célula,y desde luego las bases del DNA fueron cuatro entre los miles de substancias que se formaron en la atmósfera terrestre antes de que apareciera la célula procariota.Y el hecho de que absorbieran fuertemente la luz ultravioleta,y posiblemente las otras radiaciones que yo admito,permite aceptar que la primera célula procariota en realidad no sería poco más que ADN con membrana.
Excepto la metionina y la cisteína,que tienen un átomo de azufre cada una,el resto de los aminoácidos generales y estructurales,presentes en todas las proteínas,están compuestos de hidrógeno,carbono,oxígeno y de uno a cuatro átomos de nitrógeno,elementos inorgánicos todos presentes en las bases del DNA y RNA.
A decir verdad esto explica que los nucleótidos creen aminoácidos,sin que sea necesaria la secuencia que dice la ciencia.La diferenciación celular intra especie hay que admitirla pues como ya explica también la ciencia:una regulación diferencial de la actividad y expresión genética,que sería precisamente lo que diferencia genotipo o genoma y fenotipo.
Desde Mendel se está llamando genotipo a lo que hoy se llama con más propiedad genoma:el DNA propio de cada especie,aunque me queje de que lo presenten tan homogéneo que no distingue al ser humano ni de los ratones,más que en un determinado porcentaje.Es fenotipo,como saben,la expresión concreta del genoma.
No voy a detenerme en los procesos que llaman de transcripción,mediante la cual la información contenida y almacenada en el DNA se transcribe al RNAm.Ni en los de traducción,mediante el cual la secuencia de bases del RNAm condiciona el tipo o clase de aminoácidos de los péptidos y preteínas.Sí voy a recordar lo que creo muy significativo:1)que sean tres los tipos principales de RNAr;2)unos sesenta,digamos 64 exactamente,los tipos distintos de RNAt,y 3)hasta millones los tipos distintos de RNAm.
Como las proteínas se sintetizan principalmente en los ribosomas,tres tipos de RNAr no suponen exactamente secuencia concreta de bases,mediante las que la ciencia está explicando el código genético,sino tres fenotipos de RNA;y es a la bioquímica a la que corresponde analizar estos fenotipos,pues sería esclarecedor que supusieran alteraciones en la composición o estructura de las bases,lo que supondría por sí sólo síntesis de proteínas distintas.
Sesenta y cuatro tipos distintos de RNAt sí pueden suponer igual cantidad de aminoácidos distintos,y no sólo los 20 que dice y quiere la ciencia.
Pero sería en los millones de tipos distintos de RNAm donde tenemos ya el fenotipo diferenciador de especies y células,por lo que he hecho bien en recomendar que se inicie el estudio de una nueva genética,pues a mí al menos no me interesa el porcentaje de genes que comparto con el pollo o la mosca del vinagre,sino por qué soy hombre,ser humano.
En el desarrollo de las plantas se expresan un mínimo de 60000 genes estructurales,(7 elevado a 5 kb de DNA),de los que entre el 25 y 40 % son específicos de cada órgano,y sólo un 30 % codifican funciones generales:enzimas del ciclo de Krebs,glucolisis,metabolismos,etc.Admite pues ya la genética genes que codifican aminoácidos que llamo generales o genéricos,y aminoácidos que llamo específicos.
Procesos de división desigual del citoplasma juegan un papel importante en la heterogeneidad celular,y los ácidos nucleicos (DNA y RNA) comenzaron a funcionar como sistemas genéticos antes de dirigir la síntesis de proteínas,principalmente enzimas,ya que en ciertas circunstancias el RNA tiene actividad enzimática.
Todas las especies bacterianas y la mayoría de las células individuales poseen una fuente adicional de información genética:el plásmido.
Hay,por lo menos,una molécula de RNAt por cada aminoácido,lo que vuelve a exigir que los aminoácidos sean un mínimo de sesenta,digamos sesenta y cuatro.
Que,como dijimos antes,el organismo de cualquier mamífero posea un mínimo de cien tipos distintos de células,procediendo de un solo zigoto indiferenciado,y toda vez que la genética afirma que todas las células poseen el genoma de la especie,exige que en cada célula especializada puedan expresarse sólo algunas de las particularidades del genotipo,inhibiéndose las informaciones innecesarias para las necesidades de estas células.Influye también la fábrica de proteínas que son los ribosomas,ya que las células específicas sólo son activas en tanto tienen relación con el DNA,y ello se lleva a cabo mediante procesos de inducción y represión enzimática,lo que supone aceptar que factores presentes en el medio interno celular sean capaces de conectar o desconectar los genes que controlan la producción enzimática.
Según la teoría en vigor un gen regulador sirve de matriz para la síntesis de un tipo especial de RNAm que,al llegar a un ribosoma,procede a sintetizar una proteína especial;esta proteína volvería al DNA,donde inhibiría al gen operador.
La genética habla de genes específicos y especiales (el operón por ejemplo) porque sabe que es el genoma o genotipo quien se expresa en fenotipos distintos,y es cierto que las células disponen de mecanismos ribosomales programados para regular la cantidad de clases de proteínas que necesitan.Una simple célula procarionte de E.coli,por ejemplo,posee genes para sintetizar más de tres mil proteínas diferentes.
Existen enzimas constitutivos e inducibles,y es evidente que,por cuanto existe una muy elevada diversidad de especies,e incluso de células dentro de los organismos de cada especie,aunque la tarea sea muy ardua,hay que explicarla modernizando la genética,la bioquímica y la biología molecular.
Recuerden que quise dedicar un capítulo a lo que estoy llamando diversidad celular de los organismos pluricelulares,pues hasta que no lo sepamos sigue siendo un gran misterio cómo pueden surgir hasta 1 elevado a 51 células,de ellas 1 elevado a 49 distintas,de un solo zigoto indiferenciado.Durante el desarrollo embrionario quedan determinados los diferentes tipos celulares,cada uno en su órgano apropiado.Durante el período de crecimiento las células proliferan y se substituyen (nuevas células substituyen a las que mueren),y salvo algunas excepciones sus características específicas permanecen,más o menos,fijas.
Aunque los diversos tejidos del cuerpo se diferencian notablemente en muchos aspectos,todos tienen un mínimo de necesidades básicas,y la mayoría de los tipos celulares auxiliares de la función específica del tejido se originan fuera de él,o lo invaden durante el desarrollo.Por ello casi todos los tejidos son una compleja combinación de muchos tipos celulares,que deben seguir siendo diferentes y coexistir al mismo tiempo en un mismo ambiente.
Las células diferenciadas suelen recordar su carácter incluso aisladas,y las epiteliales que forman la capa pigmentada de la retina demuestran su especialización produciendo gránulos de melanina de color pardo obscuro.La matriz extracelular segregada por una célula diferenciada ayuda a mantener su diversidad,y las interacciones célula-célula pueden modular su estado diferenciado,sin que nunca una célula diferenciada se transforme en otra.
Los botones gustativos constituyen un buen ejemplo de diferenciación dependiente de interacción célula-célula,pues si se seccionan los nervios que transmiten las señales sensoriales al cerebro los botones gustativos desaparecen;si se regeneran,también se regeneran los botones gustativos.
Antes se creía que las neuronas no se renovaban,y aún se cree que son permanentes las células musculares del corazón y las del cristalino del ojo.Pero la mayoría de las células diferenciadas se regeneran o renuevan,unas mediante bipartición,o a partir de células madres,variando la velocidad de renovación de un tejido a otro.
La digestión es un proceso complejo,y las células que revisten el tracto digestivo segregan las substancias y enzimas necesarios para hidrolizar las moléculas alimenticias,de forma que,al actuar o inhibirse las células especializadas que segregan las substancias y enzimas dichos,estamos ante un claro ejemplo de fenotipos,siendo en el hígado donde son procesados los nutrientes para su utilización por las restantes células del cuerpo.
Las células madre tienen una capacidad ilimitada para dividrse,y las hijas 1)o permanecen como células madre,2)o se especializan.Las células madre que dan lugar a un solo tipo de células diferenciadas se llaman unipotenciales,y las que producen más de un tipo son llamadas pluripotenciales.
La epidermis de la piel y el revestimiento epitelial del tracto digestivo sufren mucho por contacto con el mundo exterior,y por eso en ambos tejidos existe abundante renovación de células especializadas.En las diferentes capas de epidermis se producen diferentes tipos de queratinas.
Las glándulas mamarias son otro buen ejemplo de células diferenciadas,y la producción o no de leche está estimulada por hormonas.
La sangre presenta muchos tipos celulares con funciones muy diversas,desde el transporte de oxígeno hasta la producción de anticuerpos:todos de duración limitada,generados de células hematopoyéticas.Los glóbulos rojos o eritrocitos transportan la hemoglobina,y los blancos o leucocitos combaten infecciones,y capturan y digieren residuos,mientras las plaquetas controlan la coagulación de la sangre,y ayudan a reparar las roturas de las paredes de los vasos sanguíneos.Existen muchas clases de glóbulos blancos,agrupados en neutrófilos,eosinófilos,basófilos,linfocitos y monocitos.Los neutrófilos matan y digieren bacterias,y los linfocitos se implican en respuestas inmunitarias.Los eritrocitos no pueden crecer ni dividirse porque carecen de núcleo,retículo endoplasmático,mitocondrias y ribosomas;tienen corta vida.Leucocitos y eritrocitos están en proporción 1:1000,y para mantener constante el número de eritrocitos se deben formar nuevas células:dos millones por segundo en el ser humano.En los mamíferos los nuevos eritrocitos se producen principalmente en la médula ósea roja,controlados por la eritropoyetina segregada en los riñones.
Los mamíferos poseen cuatro categorías principales de células especializadas en la contracción:las del músculo esquelético,las del cardíaco,las del músculo liso y las mioepiteliales;todos se contraen mediante diversos tipos de actina y miosina,asociados con proteínas.Las células del músculo esquelético no se dividen,y la diferenciación muscular exige cambios coordinados en la expresión de muchos genes diferentes.
En la matriz extracelular dura de los huesos existen conductos y orificios ocupados por células vivas,sometidas a remodelación.Huesos y cartílagos se forman a partir de células mesenquimáticas que segregan grandes cantidades de matriz extracelular rica en colágena,siendo rígida la matriz ósea y flexible la cartilaginosa.El cartílago no suele contener capilares sanguíneos,y sus células se alimentan gracias a la difusión de nutrientes procedentes de vasos sanguíneos situados a cierta distancia.Los osteoblastos segregan matriz ósea,y los osteoclastos la erosionan.El cartílago es orosionado por condroclastos para abrir paso al hueso.
Aunque las células somáticas mueren,ayudan a perpetuar la existencia de los genes que portan.En el cuerpo humano se producen aproximadamente 1 elevado a 17 divisiones celulares,con 1 elevado a 7 mutaciones por gen y división celular.Cada gen puede así mutarse 1 elevado a 11 veces,por lo que en realidad en el cuerpo humano hay unos 200 tipos de células específicas.Con ello admitimos que las mutaciones no sólo originan con el tiempo especies distintas,sino que también son causa de la diversidad intra especie.
De todas formas este escrito no ha tenido en cuenta ningún texto de Histología,lo que constituye por sí un gran defecto,pues es la rama de la ciencia que mejor ha estudiado y está estudiando la diferenciación celular del cuerpo humano,que es el que más nos interesa.Si no quise dedicar un capítulo especial a la diversidad celular,1)porque no es mucho lo que se conoce al respecto,y 2)árida es la redacción de lo que se conoce,es porque en realidad me olvidé de la Histología médica,árida en su redacción,pero ya con bastantes conocimientos.
Este escrito plantea pues el problema de que hay que estudiar la diversidad celular desde un punto de vista genético,por lo que es continuación del anterior,ya que las células se diferencian también por la diversidad de proteínas y enzimas que sintetizan.Diferencias que no estudia la Histología,que es descripción de los distintos tejidos del cuerpo humano,más con base en la anatomía que en la bioquímica.
Al ser crítico con la ciencia lo que sigo intentando es que no se duerma en lo conseguido,y sobre todo que revise lo que ella misma llama dogmas del DNA,o esclerosis del código genético,pues aunque he distinguido nítidamente entre filosofía (ansia de saber) y ciencia (conocimiento experimental),sin que el filósofo pueda ser nunca científico,la imposibilidad de aplicar el método científico a muchos objetos,el universo por ejemplo,ha llevado a híbridos filosofía-ciencia,de los que la Física Teórica puede ser un claro ejemplo,e incluso la actual Astronomía otro.
Y es que la ciencia parte de la limitación inicial de no querer investigar y analizar el origen y causa de los fenómenos que estudia,lo que puede ser un acierto en las tareas de laboratorio,que es donde se ha desarrollado la ciencia propiamente dicha,por lo que ha desembocado en elucubraciones extracientíficas,meramente teóricas,que son los híbridos filosofía-ciencia a los que antes me he referido.
De todas formas creo que es útil que el filósofo eleve a racionalidad los experimentos científicos,especialmente cuando,a partir de Spinoza,ya se está identificando Dios y Naturaleza,y por tanto dios y universo.
Daré por concluidos esta serie de escritos cuando llegue a los treinta capítulos anunciados y prometidos,aunque añada tal vez un Epílogo en el que reconozca lo que siempre he dicho y sabido:que el filósofo solamente puede ser útil cuando eleve a racionalidad logros científicos,aunque también es socrático criticar a la ciencia,y opinar sobre lo que es y no es verídico.
Mis críticas a la genética actual obedecen pues a mi incredulidad de siempre a cómo sigue interpretando y explicando el código genético,pues es reducir a 20 lo que supera en mucho la centena,y no distinguir por tanto entre la célula en general y las células específicas,lo que supondría afirmar que no hay diversidad entre los distintos tejidos y órganos de los mamíferos,y especialmente de los seres humanos.Se ha clasificado a los seres humanos por el color de su piel,resultado de la zona geográfica en que nacen y viven (genética y ecología),cuando no es la pigmentación de su piel lo que los distingue,y tampoco la genética.
Me preocupa pues la diversidad celular,entre especies y dentro de cada especie,y esta diversidad sí es tema genético,por causada en gran parte por mutaciones no letales,aunque pueda ser la mutación en la secuencia de bases la que origina diversidad de especies,y mutaciones bioquímicas en las bases del ADN y ARN las que originan la diversidad celular dentro de una misma especie.
He titulado este escrito Genotipo y fenotipo,aunque lo importante sigue siendo por qué el genotipo (esencia genética) es genotipo (expresión o apariencia).Al científico puede que siga sin interesarle estas causas,pero no así al filósofo,por lo que sigue siendo conveniente que el filósofo eleve a racionalidad cuanto hace el científico,como he dicho antes.
Y el filósofo sigue siendo útil si critica la veracidad de cuanto hace el científico,como útil ha sido que criticara y critique la averacidad del teólogo.Esta segunda crítica ha desprestigiado lo que hoy ya se llama,con eufemismo,hecho religioso,y la primera prestigiará a la ciencia,si es que el científico obedece al filósofo.
Resumiendo,ante la evidencia de la diversidad genética no cabe la uniformidad pseudocientífica,pues decir que el ser humano es pollo en un 60 %,aunque fuese cierto,1)es ignorar el 40 % que nos distingue,y sobre todo 2)reconocer que el código genético (síntesis de proteínas y enzimas) puede no ser debido a la dogmática secuencia de bases del DNA,sino a la capacidad y potestad que tiene cada base para producir un aminoácido determinado y concreto,que es igual de aminoácido siendo estructural o genérico (genotípico) que siendo estructural y específico (fenotípico).
Deus et universum
XXVI.- Genotipo y fenotipo
Existen más de dos millones de especies animales y vegetales sobre la faz de nuestro planeta,y es cierto que aceptamos que la causa de esta diversidad sea la mutación no letal,por haber sido aceptada por lo que Darwin llamó selección natural,hoy día entendida como adaptación al medio ambiente,por lo que en un tiempo más o menos largo se diferencia de la especie de la que procede,y como tal se reproduce.Por supuesto,todas las mutaciones génicas son cambios de nucleótidos en el DNA cromosómico.
Pero el organismo de todo mamífero está compuesto por un mínimo de cien tipos diferentes de células,cada uno adaptado para realizar una función particular;y todo organismo pluricelular tiene ya más de un tipo de célula,procediendo sin embargo de un zigoto indiferenciado.Como cada célula posee la misma cantidad de DNA,es evidente por tanto que tiene un DNA diferente,si por tal entendemos el orden o secuencia de sus bases.
Existe por tanto una diversidad que ya no es entre especies distintas,y por tanto no hay que atribuirla exclusivamente a mutaciones,si bien terminaré este escrito admitiendo que toda diversidad genética supone mutación.Es la diversidad a la que me he referido en el capítulo anterior,y que tiene que estar causada por el código genético,siendo probable,como dije,que adenina y citosina sinteticen aminoácidos generales (los 20 de los que habla el vigente código genético),y el resto de bases sinteticen estos aminoácidos especiales,que son los que diferencian ya a las células,dentro de una misma especie.
En el capítulo anterior hablé de creación,y el verbo no fue acertado,porque en realidad la creación no existe más que en los púlpitos religiosos.Precisamente sólo existe dios,universo en laicismo,evolucionando e involucionando,sin que se cree nada.Por lo que acertó Moisés al presentar a su invento como yo soy el que soy,yo soy la existencia,yo soy lo único autocreado.
Se acepta que el código genético sea anterior a la propia célula,y desde luego las bases del DNA fueron cuatro entre los miles de substancias que se formaron en la atmósfera terrestre antes de que apareciera la célula procariota.Y el hecho de que absorbieran fuertemente la luz ultravioleta,y posiblemente las otras radiaciones que yo admito,permite aceptar que la primera célula procariota en realidad no sería poco más que ADN con membrana.
Excepto la metionina y la cisteína,que tienen un átomo de azufre cada una,el resto de los aminoácidos generales y estructurales,presentes en todas las proteínas,están compuestos de hidrógeno,carbono,oxígeno y de uno a cuatro átomos de nitrógeno,elementos inorgánicos todos presentes en las bases del DNA y RNA.
A decir verdad esto explica que los nucleótidos creen aminoácidos,sin que sea necesaria la secuencia que dice la ciencia.La diferenciación celular intra especie hay que admitirla pues como ya explica también la ciencia:una regulación diferencial de la actividad y expresión genética,que sería precisamente lo que diferencia genotipo o genoma y fenotipo.
Desde Mendel se está llamando genotipo a lo que hoy se llama con más propiedad genoma:el DNA propio de cada especie,aunque me queje de que lo presenten tan homogéneo que no distingue al ser humano ni de los ratones,más que en un determinado porcentaje.Es fenotipo,como saben,la expresión concreta del genoma.
No voy a detenerme en los procesos que llaman de transcripción,mediante la cual la información contenida y almacenada en el DNA se transcribe al RNAm.Ni en los de traducción,mediante el cual la secuencia de bases del RNAm condiciona el tipo o clase de aminoácidos de los péptidos y preteínas.Sí voy a recordar lo que creo muy significativo:1)que sean tres los tipos principales de RNAr;2)unos sesenta,digamos 64 exactamente,los tipos distintos de RNAt,y 3)hasta millones los tipos distintos de RNAm.
Como las proteínas se sintetizan principalmente en los ribosomas,tres tipos de RNAr no suponen exactamente secuencia concreta de bases,mediante las que la ciencia está explicando el código genético,sino tres fenotipos de RNA;y es a la bioquímica a la que corresponde analizar estos fenotipos,pues sería esclarecedor que supusieran alteraciones en la composición o estructura de las bases,lo que supondría por sí sólo síntesis de proteínas distintas.
Sesenta y cuatro tipos distintos de RNAt sí pueden suponer igual cantidad de aminoácidos distintos,y no sólo los 20 que dice y quiere la ciencia.
Pero sería en los millones de tipos distintos de RNAm donde tenemos ya el fenotipo diferenciador de especies y células,por lo que he hecho bien en recomendar que se inicie el estudio de una nueva genética,pues a mí al menos no me interesa el porcentaje de genes que comparto con el pollo o la mosca del vinagre,sino por qué soy hombre,ser humano.
En el desarrollo de las plantas se expresan un mínimo de 60000 genes estructurales,(7 elevado a 5 kb de DNA),de los que entre el 25 y 40 % son específicos de cada órgano,y sólo un 30 % codifican funciones generales:enzimas del ciclo de Krebs,glucolisis,metabolismos,etc.Admite pues ya la genética genes que codifican aminoácidos que llamo generales o genéricos,y aminoácidos que llamo específicos.
Procesos de división desigual del citoplasma juegan un papel importante en la heterogeneidad celular,y los ácidos nucleicos (DNA y RNA) comenzaron a funcionar como sistemas genéticos antes de dirigir la síntesis de proteínas,principalmente enzimas,ya que en ciertas circunstancias el RNA tiene actividad enzimática.
Todas las especies bacterianas y la mayoría de las células individuales poseen una fuente adicional de información genética:el plásmido.
Hay,por lo menos,una molécula de RNAt por cada aminoácido,lo que vuelve a exigir que los aminoácidos sean un mínimo de sesenta,digamos sesenta y cuatro.
Que,como dijimos antes,el organismo de cualquier mamífero posea un mínimo de cien tipos distintos de células,procediendo de un solo zigoto indiferenciado,y toda vez que la genética afirma que todas las células poseen el genoma de la especie,exige que en cada célula especializada puedan expresarse sólo algunas de las particularidades del genotipo,inhibiéndose las informaciones innecesarias para las necesidades de estas células.Influye también la fábrica de proteínas que son los ribosomas,ya que las células específicas sólo son activas en tanto tienen relación con el DNA,y ello se lleva a cabo mediante procesos de inducción y represión enzimática,lo que supone aceptar que factores presentes en el medio interno celular sean capaces de conectar o desconectar los genes que controlan la producción enzimática.
Según la teoría en vigor un gen regulador sirve de matriz para la síntesis de un tipo especial de RNAm que,al llegar a un ribosoma,procede a sintetizar una proteína especial;esta proteína volvería al DNA,donde inhibiría al gen operador.
La genética habla de genes específicos y especiales (el operón por ejemplo) porque sabe que es el genoma o genotipo quien se expresa en fenotipos distintos,y es cierto que las células disponen de mecanismos ribosomales programados para regular la cantidad de clases de proteínas que necesitan.Una simple célula procarionte de E.coli,por ejemplo,posee genes para sintetizar más de tres mil proteínas diferentes.
Existen enzimas constitutivos e inducibles,y es evidente que,por cuanto existe una muy elevada diversidad de especies,e incluso de células dentro de los organismos de cada especie,aunque la tarea sea muy ardua,hay que explicarla modernizando la genética,la bioquímica y la biología molecular.
Recuerden que quise dedicar un capítulo a lo que estoy llamando diversidad celular de los organismos pluricelulares,pues hasta que no lo sepamos sigue siendo un gran misterio cómo pueden surgir hasta 1 elevado a 51 células,de ellas 1 elevado a 49 distintas,de un solo zigoto indiferenciado.Durante el desarrollo embrionario quedan determinados los diferentes tipos celulares,cada uno en su órgano apropiado.Durante el período de crecimiento las células proliferan y se substituyen (nuevas células substituyen a las que mueren),y salvo algunas excepciones sus características específicas permanecen,más o menos,fijas.
Aunque los diversos tejidos del cuerpo se diferencian notablemente en muchos aspectos,todos tienen un mínimo de necesidades básicas,y la mayoría de los tipos celulares auxiliares de la función específica del tejido se originan fuera de él,o lo invaden durante el desarrollo.Por ello casi todos los tejidos son una compleja combinación de muchos tipos celulares,que deben seguir siendo diferentes y coexistir al mismo tiempo en un mismo ambiente.
Las células diferenciadas suelen recordar su carácter incluso aisladas,y las epiteliales que forman la capa pigmentada de la retina demuestran su especialización produciendo gránulos de melanina de color pardo obscuro.La matriz extracelular segregada por una célula diferenciada ayuda a mantener su diversidad,y las interacciones célula-célula pueden modular su estado diferenciado,sin que nunca una célula diferenciada se transforme en otra.
Los botones gustativos constituyen un buen ejemplo de diferenciación dependiente de interacción célula-célula,pues si se seccionan los nervios que transmiten las señales sensoriales al cerebro los botones gustativos desaparecen;si se regeneran,también se regeneran los botones gustativos.
Antes se creía que las neuronas no se renovaban,y aún se cree que son permanentes las células musculares del corazón y las del cristalino del ojo.Pero la mayoría de las células diferenciadas se regeneran o renuevan,unas mediante bipartición,o a partir de células madres,variando la velocidad de renovación de un tejido a otro.
La digestión es un proceso complejo,y las células que revisten el tracto digestivo segregan las substancias y enzimas necesarios para hidrolizar las moléculas alimenticias,de forma que,al actuar o inhibirse las células especializadas que segregan las substancias y enzimas dichos,estamos ante un claro ejemplo de fenotipos,siendo en el hígado donde son procesados los nutrientes para su utilización por las restantes células del cuerpo.
Las células madre tienen una capacidad ilimitada para dividrse,y las hijas 1)o permanecen como células madre,2)o se especializan.Las células madre que dan lugar a un solo tipo de células diferenciadas se llaman unipotenciales,y las que producen más de un tipo son llamadas pluripotenciales.
La epidermis de la piel y el revestimiento epitelial del tracto digestivo sufren mucho por contacto con el mundo exterior,y por eso en ambos tejidos existe abundante renovación de células especializadas.En las diferentes capas de epidermis se producen diferentes tipos de queratinas.
Las glándulas mamarias son otro buen ejemplo de células diferenciadas,y la producción o no de leche está estimulada por hormonas.
La sangre presenta muchos tipos celulares con funciones muy diversas,desde el transporte de oxígeno hasta la producción de anticuerpos:todos de duración limitada,generados de células hematopoyéticas.Los glóbulos rojos o eritrocitos transportan la hemoglobina,y los blancos o leucocitos combaten infecciones,y capturan y digieren residuos,mientras las plaquetas controlan la coagulación de la sangre,y ayudan a reparar las roturas de las paredes de los vasos sanguíneos.Existen muchas clases de glóbulos blancos,agrupados en neutrófilos,eosinófilos,basófilos,linfocitos y monocitos.Los neutrófilos matan y digieren bacterias,y los linfocitos se implican en respuestas inmunitarias.Los eritrocitos no pueden crecer ni dividirse porque carecen de núcleo,retículo endoplasmático,mitocondrias y ribosomas;tienen corta vida.Leucocitos y eritrocitos están en proporción 1:1000,y para mantener constante el número de eritrocitos se deben formar nuevas células:dos millones por segundo en el ser humano.En los mamíferos los nuevos eritrocitos se producen principalmente en la médula ósea roja,controlados por la eritropoyetina segregada en los riñones.
Los mamíferos poseen cuatro categorías principales de células especializadas en la contracción:las del músculo esquelético,las del cardíaco,las del músculo liso y las mioepiteliales;todos se contraen mediante diversos tipos de actina y miosina,asociados con proteínas.Las células del músculo esquelético no se dividen,y la diferenciación muscular exige cambios coordinados en la expresión de muchos genes diferentes.
En la matriz extracelular dura de los huesos existen conductos y orificios ocupados por células vivas,sometidas a remodelación.Huesos y cartílagos se forman a partir de células mesenquimáticas que segregan grandes cantidades de matriz extracelular rica en colágena,siendo rígida la matriz ósea y flexible la cartilaginosa.El cartílago no suele contener capilares sanguíneos,y sus células se alimentan gracias a la difusión de nutrientes procedentes de vasos sanguíneos situados a cierta distancia.Los osteoblastos segregan matriz ósea,y los osteoclastos la erosionan.El cartílago es orosionado por condroclastos para abrir paso al hueso.
Aunque las células somáticas mueren,ayudan a perpetuar la existencia de los genes que portan.En el cuerpo humano se producen aproximadamente 1 elevado a 17 divisiones celulares,con 1 elevado a 7 mutaciones por gen y división celular.Cada gen puede así mutarse 1 elevado a 11 veces,por lo que en realidad en el cuerpo humano hay unos 200 tipos de células específicas.Con ello admitimos que las mutaciones no sólo originan con el tiempo especies distintas,sino que también son causa de la diversidad intra especie.
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