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Entrevista con el Dr. Lluís Ribas

Fuente: Excodra | Publicado: 13-06-2016
Se pueden estudiar los mecanismos de replicación del DNA y de traducción del DNA que son tan antiguos como la vida misma, que es lo que hacemos nosotros. En realidad lo que hacemos son aproximaciones a la naturaleza inicial de la vida, buscando las características comunes y las diferencias entre estos mecanismos a través de las especies actuales. Realmente siempre es una extrapolación. El estudio del origen de la vida es una búsqueda imposible en el sentido en que nunca descubriremos una demostración absoluta de lo que proponemos. Pero a través de la comparación de los sistemas entre todos los organismos intentamos entender cómo funcionaba la biología de los primeros organismos en la tierra.
Derechos: Dr. Lluís Ribas de Pouplana. Científico del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona).
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¿Qué es la vida?


(Risas) Una ilusión, una suma excepción, que toda la vida es sueño y los sueños, sueños son...


Era para irnos metiendo un poco en tema... (risas) muy genéricamente, también, ¿cómo desde la genética y la proteómica se puede estudiar el origen de la vida?


Se pueden estudiar los mecanismos de replicación del DNA y de traducción del DNA que son tan antiguos como la vida misma, que es lo que hacemos nosotros. En realidad lo que hacemos son aproximaciones a la naturaleza inicial de la vida, buscando las características comunes y las diferencias entre estos mecanismos a través de las especies actuales. Realmente siempre es una extrapolación. El estudio del origen de la vida es una búsqueda imposible en el sentido en que nunca descubriremos una demostración absoluta de lo que proponemos. Pero a través de la comparación de los sistemas entre todos los organismos intentamos entender cómo funcionaba la biología de los primeros organismos en la Tierra.


Entre los genes (que podríamos decir que son los portadores de la información biológica...) y las proteínas (que podríamos decir que son el resultado de la interpretación de esa información...) está el mensajero... (que ahí es donde entráis vosotros, en el RNA, y en concreto, el de transferencia), entonces ¿cuál es la importancia del mensajero y, del intérprete?


Los genes contienen la información específica que requiere cada especie, entonces, esta información tiene que traducirse a las proteínas que son las que en realidad hacen el trabajo. Nosotros estudiamos no tanto los genes o las proteínas, que en algunos casos también, sino la estructura, el funcionamiento de la maquinaria que lleva a cabo esa traducción, que resulta que es prácticamente la misma en todas las especies que conocemos, sean bacterias que viven a 120 grados o la cotorra argentina que vive en el árbol delante de tu casa del barrio tal...


Claro, ya desde hace millones de años...


En realidad, trabajando de esta manera, esta maquinaria tiene como mínimo 3000 millones de años, es una cantidad de años inconcebible, pero en realidad lo que significa es que esta maquinaria es tan antigua como la vida en la Tierra.



De hecho de eso trata en parte el artículo que hemos publicado, esta maquinaria se congeló, apareció, evolucionó, creció y se congeló, hace 3000 millones de años, de manera que se ha mantenido idéntica durante todo este tiempo, es sorprendente, es maravilloso, pero la pregunta es ¿por qué se congeló en ese punto y no ha conseguido cambiar?



Entonces, ¿de qué manera estaría limitada nuestra evolución debido a esta congelación del intérprete?


Bueno, esto es una pregunta que no se ha hecho mucha gente, casi nadie, porque no interesaba tanto definir los límites como conectar los diferentes ejemplos que íbamos analizando. Nos hemos preocupado primero de entender los motivos centrales del plano de metro en vez de analizar, de averiguar, dónde se acaban las líneas de metro, que es lo que estamos intentando hacer ahora. Entender dónde se acaban y por qué se acaban ahí. La razón por la que se acaban en un punto determinado es porque el sistema tiene límites funcionales. Un ejemplo burdo sería el tamaño de los animales terrestres, que no pueden concebir un animal terrestre por encima de un cierto peso porque la estructura no puede soportar esa masa y no consigue funcionar, éste sería un límite funcional al esqueleto de los animales terrestres. Algo parecido es lo que le pasa al sistema de traducción genético, que tiene límites funcionales, hay proteínas que no se pueden hacer, hay aminoácidos que no se pueden utilizar.


Y retomando la pregunta inicial, completando la anterior ¿cómo el estudio del tRNA nos puede ofrecer respuestas sobre el origen de la vida?


Nos ha dado la más interesante desde nuestra perspectiva, que acabamos de publicar, que es la que nos permite entender el porqué en el desarrollo de la vida, hace 3000 millones de años, el código genético no consigue incorporar a las proteínas que estaba fabricando más de 20 aminoácidos. Y la razón es porque el código genético utiliza un mecanismo para definir cada aminoácido y ese mecanismo tiene un límite, y si intentas incorporar nuevos aminoácidos una vez llegado a ese límite vas a tener problemas de fidelidad, vas a empezar a confundir esos aminoácidos nuevos que quieres incorporar con los que ya estás usando. Es un poco como decir ¿cuántas combinaciones de documentos nacionales de identidad puedes hacer con los ocho números que usamos? Los que sean... O con las matrículas de los coches. Pasado ese número, ya no puedes incorporar más porque a esa combinación la vas a confundir con otra que ya existe. Al código genético le pasó exactamente igual.


Hilándolo con la evolución... ¿qué puede haber en todo ese DNA del que aún no se conoce su función más allá de, casi digamos, presencial... estructural, que además supone el mayor porcentaje...?


Esta percepción de que no sabemos nada de él digamos que está superada. Desde el análisis del programa ENCODE, en cual se analizó el genoma humano, no sólo desde la perspectiva de los genes, sino desde la perspectiva de la estructura de la cromatina, es decir, desde cómo se pliega el genoma para controlar qué zonas se están expresando, qué zonas son activas y cuáles inactivas, éste considerado DNA basura resulta que tiene muchísima importancia en la regulación de los genes. Entonces, no es tanto que haya regiones basura en el DNA, sino que hay regiones que codifican para proteínas y regiones que tienen papeles reguladores muy importantes, y todo esto es necesario. La pregunta sería un poco diferente, ¿por qué en algunos organismos la composición, la relación entre número de genes y DNA no codificante es tan diferente? Esto todavía no lo entendemos.


Claro, de hecho tiene mucho sentido, porque al llegar a esta limitación, precisamente regulando lo que se tiene es donde se puede seguir evolucionando.


Correcto, esto no se aplicaría tanto al límite en el número de aminoácidos sino al límite del número de genes que puede haber en un genoma, porque los mecanismos de regulación genómica que conocemos de splicing alternativo, etc., lo que permiten es precisamente incrementar los límites de la decodificación del genoma para aumentar la complejidad del proteoma, efectivamente.


Yendo un poco hacia otros lugares de vuestros estudios ¿qué papel juega el tRNA en las enfermedades?



Si miras la vida desde la perspectiva del gen, no hay absolutamente nada en la evolución de las especies que tenga otro sentido que el de la continuidad, la famosa teoría del gen egoísta de Dawkins, va por ahí. Desde ese punto de vista el sistema de traducción genética es tan central a toda la biología, que no es que juegue o no un papel en temas biomédicos, es que está en todas partes. El código genético y la maquinaria para su traducción son la base informativa de la vida, luego habría otra base que sería la base energética de la vida, pero que en realidad también depende del código genético para su función.



De manera que todo en la célula está en torno a la traducción de proteínas. Si hay algún aspecto de la fisiología celular que necesita ser estrictamente controlado es precisamente el proceso de producción de proteínas, de traducción genética. Prácticamente cualquier complicación que reduzca parcialmente la actividad de alguno de los componentes de la traducción acabará generando un problema médico. Muy a menudo, estos problemas médicos son de tipo neurológico, porque las neuronas, por razones que todavía no entendemos muy bien, son particularmente sensibles a los defectos en la traducción genética. Pero hay muchísimos ejemplos de enfermedades metabólicas, como hay una clara implicación del sistema de traducción en el desarrollo oncológico, la transformación celular, en los procesos de crecimiento y desarrollo, no importa en qué área de la medicina o la veterinaria se mire, siempre van a encontrar conexiones con el aparato de traducción genética.


Una pregunta sin conocer yo mucho el tema... ¿en medicina el tRNA se usa como diana molecular?


El tRNA, per se, no se usa como diana. Pero esto es simplemente porque la visión que se tenía del tRNA hasta hace poco era la de una molécula tan central y tan universalmente conservada, que no se podía usar como diana por no tener función discriminante. Cuando tú intentas desarrollar un fármaco lo que te interesa es discriminar lo que quieres eliminar, sea un patógeno o sea un foco celular y lo que quieres respetar. El tRNA es tan universal y tan parecido en todas las especies que no se veía cómo podía ser usado como una buena diana. Sin embargo, esto está cambiando en los últimos años porque las conexiones reguladoras entre el tRNA y el resto de la célula que antes se desconocían ahora ya se están empezando a descubrir.


Por ir cerrando un poco el círculo de lo que venimos comentando ¿cuál crees que será el cambio más importante, o el rasgo que ya tenemos pero que se convertirá en el más importante, para nuestro futuro como especie?


Me encantaría ser capaz de decirlo, la verdad, pero la selección natural funciona precisamente apareciendo primero los rasgos genéticos y se seleccionan en función de factores exteriores que aparecen a posteriori, te diría que los genes que más influenciarán a nuestra evolución como especie son todos los genes implicados en la termorregulación, porque un fenómeno que se viene inevitable es el calentamiento global. Esto podría ser así, como con genes relacionados con la regulación hídrica del organismo. Lo que estoy seguro es que en condiciones naturales la presión evolutiva más bestia que se nos viene encima es la del cambio climático. Seguro. ¿Qué tipo de selección va a aplicar ese cambio climático sobre el genoma humano a medio o largo plazo? Es complicado...


Tenía en mente la exposición +Humanos... no sé si tuviste ocasión de verla...



Sí, sí, la vi, fascinante... Recuerdo cómo ilustraba el efecto de la selección tecnológica, que será un añadido potentísimo sobre nuestro sistema, pero que será tan rápido que no podrá provocar ninguna adaptación genética en el sentido de que esa revolución tecnológica llegará en cincuenta años, igual en cincuenta años podemos ser inmortales, pero no porque nuestros cuerpos puedan serlo, sino porque nuestros cerebros puedan serlo.



Una posibilidad es que seamos capaces de aplicar desarrollos electrónicos para replicar nuestro contenido neuronal y hacerlo infinito, extender nuestra vida cerebral al infinito simplemente sustituyendo nuestros circuitos neuronales por circuitos de silicio, pero eso no provocará un cambio en nuestra información genética, en nuestro DNA, sería demasiado rápido, tendría un impacto independiente de nuestra evolución genética natural.


Qué bueno... y ahora sí, para ir terminando, para los jóvenes científicos en dificultades... ¿qué les dirías para animarlos a seguir adelante cuando estén en ese punto en que no sale ni medio experimento como se esperaban...?


Que tienen mucha suerte, que se consideren muy afortunados de poder hacer lo que están haciendo, porque detrás hay mucha gente que ni siquiera puede llegar a hacer ese experimento, y que es fantástico lo que hacemos, explorar, buscar, y de vez en cuando encontrar. Tienes que encontrar en el proceso de la búsqueda, porque el proceso del descubrimiento es en el que nos pasamos la vida, nos pasamos la vida buscando, que se consideren muy afortunados y que no desfallezcan.


https://www.youtube.com/watch?v=fLZvJLbNnOw

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Lluís Ribas

Lluís Ribas

Born in Girona. He studied Biology at the University of Barcelona, and Biochemistry at Edinburgh University, where he obtained a PhD in 1992 with the help of a fellowship from La Caixa/British Council. He then joined the Biology department of the Massachusetts Institute of Technology as a postdoc. In 1997 he moved to The Scripps Research Institute where he became assistant professor of Molecular Biology in 2001. In 2003 he joined ICREA, and became Principal Investigator at the Institute for Research in Biomedicine, where he heads the Laboratory of Gene Translation. He is the founder of two biotechnology companies and currently serves as Chief Scientific Officer of Omnia Molecular SL. Omnia Molecular is an antiinfectives discovery company located at the Barcelona Science Park. In addition, Dr. Ribas serves as a scientific advisor to aTyr Ltd.

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