Ciència
Dels Apenins als Andes en una cèl·lula
El camí tortuós de les biomolècules dins de la cèl·lula ve a ser com el de Marco, de la històrica sèrie de dibuixos animats, a la recerca de la seva mare
apeninos
Molts ens vam quedar traumatitzats amb la sèrie de dibuixos animats 'Marco, de los Apeninos a los Andes’, estrenada el 1976 a TVE i basats en un conte breu de 1886 d’Edmundo de Amicis. S’hi descriuen les peripècies d’un nen de 13 anys que des de Gènova buscarà la seva mare, emigrant a l’Argentina. Un pelegrinatge ple d’aventures i principalment de petites desgràcies. Sort de la mona Amedio que hi afegia la nota còmica. Em serveix ara d’excusa per introduir-nos en el camí tortuós que fan les biomolècules de la vida dins de la cèl·lula des del naixement fins a la seva mort. Podríem anomenar-ho també una geografia i topologia cel·lular.
L’ADN dels humans té una longitud d’uns dos metres. I aquests 200 centímetres de l’ADN els tenim a cada cèl·lula. Com es poden imaginar no el tenim estirat, perquè en aquest cas semblaríem un eriçó ambulant o Espinete, sinó que està delicadament compactat. El tenim enrotllat al voltant d’unes proteïnes anomenades histones com si es tractés d’un collaret de perles. I com que es compacta a cada tipus de teixit o òrgan està altament regulat per no ‘ofegar’ els gens necessaris per aquest teixit cel·lular i en canvi asfixiar el gen que no ha d’estar actiu en aquest lloc.
A l’altra punta del cromosoma
Que el nostre ADN no adopti aquesta estructura de doble cadena en pura línia recta, sinó que es vertebri en una conformació tridimensional com si es tractés d’un ‘jigsaw’ provoca coses molt curioses. Per exemple, una petita regió d’una punta d’un cromosoma pot controlar la funció d’un gen localitzat a l’altra punta del cromosoma. I fins i tot regions localitzades a cromosomes diferents poden ‘parlar’ i interactuar. Hi ha més coses interessants. Si es mira un dibuix de l’ADN dins del nucli cel·lular, sempre m’ha recordat un plat d’espaguetis. No obstant, no són espaguetis a l’atzar. Hi ha ‘dominis nuclears’. Regions amb gens amb funcions o regulacions similars s’acaben ordenant en l’espai molt a prop. “Els que s’assemblen es cerquen”, que deia el meu avi.
L’ADN es comunica gràcies a la producció de la molècula anomenada ARN que ha d’emigrar (com el pobre Marco) del nucli cel·lular al líquid que ocupa la majoria de la cèl·lula (citosol o citoplasma). I la primera frontera és la membrana nuclear. Sense papers (un patró determinat de marques químiques) no passa. Una vegada fora del nucli, l’ARN se’n va a unes fabriques que originen proteïnes anomenades ribosomes i allà comença a ‘descodificar-se el missatge’ amb la cadència d’una pauta de tres lletres per a un aminoàcid fins que tenim la proteïna. ¿Però ara on va aquesta proteïna soleta pel món? Hi ha unes cisternes estranyes, com si fossin una nau immensa abandonada tipus ‘Alien’ o ‘Prometeus’, anomenada reticle endoplasmàtic on les proteïnes són modificades (amb la col·laboració dels ribosomes) per decidir si se’n van a treballar al nucli, al citosol o a la membrana cel·lular.
Allà les tenim, altres biomolècules de peregrinació al nostre medi intracel·lular buscant un lloc en la vida, com nosaltres fins a la nostra mort. Algunes proteïnes, encara més valentes, no es queden a la cèl·lula sinó que salten la seva barrera i són secretades a l’exterior, sent l’estudi del secretoma cel·lular una de les àrees de la biologia moderna on més es treballa. ¿I la mort de les proteïnes? Doncs també està finament controlada. El mateix reticle endoplasmàtic té diverses vies moleculars per degradar les proteïnes que han envellit i no fan la seva feina o han sortit defectuoses d’inici. La cèl·lula no té compassió i no permet jubilacions daurades de les seves proteïnes ni es preocupa de les petites tares de les proteïnes. Cap al vacúol de degradació i camí del proteosoma i... ¡adeu siau!
Aquest viatge de vida, creixement i mort a una escala minúscula és el que s’espera de les nostres cèl·lules. Si se’n desvien, apareixen moltes malalties. Un virus que segresta una proteïna pel seu benefici propi, un gen del càncer que converteix una altra proteïna en massa abundant, una neurona en una demència que fa precipitar una altra proteïna privant-la de la seva tasca... A l’últim capítol de Marco, el nen troba la seva mare a Tucumán a punt de morir, però la visió del seu fill estimat la salva. Potser amb menys romanticisme, molts fàrmacs utilitzats avui acaben induint un equilibri del nostre ADN, ARN i proteïnes, com si fossin la família dels feliços Hollister. Salut i lectures nostàlgiques per al cap de setmana.
