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La complejidad de lo real

Francisco Pou

15/11/2012 - CIENCIA

Miguel Ramón Fuentes presentó su tesis el pasado 29 de mayo en la Pontificia Universidad Gregoriana de Roma. El valor de esta tesis no es un hallazgo de la Bioquímica. Más bien nos revela una posición gnoseológica abierta, denunciando la reducida.

Cuando un pensador y un científico llegan al “y ya está”, esa sencilla explicación que todo lo explica, marcan el fin de su función de buscadores de verdad. La verdad no es una suma de algunas verdades. “Pienso luego existo” es una simplificación que ha sido el paradigma de un modo de hacer ciencia fundamentada y asentar verdades, olvidando que si alguien piensa es porque existe – no al revés – y que el arranque del conocimiento es la pregunta primigenia: «¿Quién soy yo, que existe y piensa?».
Cuando Miguel Ramón Fuentes, bioquímico, me explicó su tesis doctoral, encontré algo más que un trámite académico. Las funciones de la proteína en la célula es algo que se ha estudiado en bioquímica estableciendo reacciones, como si la “personalidad” de la proteína le obligase a ejercer esa “función”. Es al revés. La célula busca “quién” y “cómo” puede ejercer mejor una función que necesita para vivir. Como una “destinación”, esto es, una información, que es parte esencial de la vida. Y que subordina a las organizaciones inferiores para jugar un “papel” que la misma célula debe “cumplir”.
El valor de esta tesis no consiste en un nuevo hallazgo de la Bioquímica. Es la derivada. La realidad bioquímica nos revela una posición gnoseológica abierta, denunciando la reducida. La química – un aspecto de la realidad – no “se mueve” condicionada sólo por el azar, sino que en su estructura molecular de la vida hay una dirección (información, destinación) que le asigna su función en la realidad.
No se puede explicar la realidad, la vida, el sentido, sin nexo con la realidad entera. Las simples relaciones causa-efecto no explican una realidad compleja.
Una tesis que abre un apasionante reto ante la forma de hacer Ciencia, empírica o filosófica, con un punto de mira que el hombre “moderno” amputó en el complejo empirista reducido. Y que vemos en el pequeño ejemplo de una proteína con toda su grandeza. La realidad es mucho más.


“El concepto de función en biología. Marco teorético y estudio de un caso”
Miguel Ramón Fuentes

La revolución científica ha sido uno de los hechos que han marcado el tránsito de la época medieval a la época moderna. Las características de la revolución científica son muchas y han tenido diversas repercusiones. Aquí simplemente queremos subrayar dos de ellas que nos parecen de suma importancia. La primera es que el concepto de causa heredado de la época medieval se ve empobrecido al pasar a la modernidad. Con Descartes se asistió a la asimilación de la causa formal a la causa material y de la causa final a la causa eficiente. La segunda se refiere al procedimiento usado por el hombre para conocer la realidad. El investigador moderno considera que para caracterizar exhaustivamente un sistema, es preciso descomponerlo en sus elementos fundamentales; es decir, el sistema se reduce a la suma de las características de sus componentes.
Desde la segunda mitad del siglo XX científicos y filósofos están aplicando el llamado paradigma informacional a la biología, mostrando así que la realidad es más rica de como nos la muestra la aproximación reduccionista. Podemos caracterizar brevemente dicho paradigma introduciendo tres de sus conceptos fundamentales.
En primer lugar hay que caer en la cuenta que desde el inicio del universo estamos asistiendo a un proceso de emergencia de novedad. A lo largo de la historia del universo, elementos simples se han ido combinando para dar lugar a estructuras más complejas. Podríamos decir que toda la realidad está estructurada en diferentes niveles de complejidad: partículas subatómicas, átomos, moléculas, macromoléculas, organelos celulares, células y organismos pluricelulares. No podemos pretender que cada uno de estos niveles sea conocido exhaustivamente simplemente identificando los elementos que lo componen. La emergencia de novedad se basa también en el modo como éstos elementos interaccionan entre sí en el espacio y en el tiempo.
Una vez constituido un determinado nivel de complejidad, éste puede, a su vez, ejercer una cierta influencia sobre los elementos cuya ordenada interacción ha dado lugar a dicho nivel de complejidad. Ahora bien, la interacción no podrá ser como la que se da entre elementos dentro del mismo nivel de complejidad. Esta interacción de los niveles superiores sobre los inferiores se llama top-dow causation. El nivel superior ejerce una serie de constricciones formales para favorecer ciertas interacciones entre los elementos del nivel inmediatamente inferior. Dicho de otra manera, el nivel superior es una instancia reguladora que selecciona aquellas configuraciones del nivel inferior que son útiles para el mantenimiento de una función determinada.
Llegamos así al concepto de información, que es la clave de bóveda de toda la cuestión. Un sistema biológico como la célula no tiene capacidad para gestionar toda la información que contiene desde un punto de vista estructural o material. La célula no puede controlar de qué están hechas y dónde están todas sus moléculas en un momento determinado. Para poder conseguir una gestión eficaz, la célula utiliza sus propias moléculas desde un punto de vista semiótico; es decir, lo que le interesa a la célula no es de qué están hechas las cosas, sino cómo puede insertarlas en su red metabólica para, de la manera que sea, llevar a cabo las funciones de las que depende su supervivencia.
Un ejemplo de cómo la célula gestiona las moléculas como signos y como elementos materiales lo encontramos en el uso que hace de un aminoácido llamado Selenocisteína. El código genético de la célula es el sistema mediante el que la información almacenada en los genes se traduce a proteína. A cada tres letras de un gen (también llamadas triplete o codón), les corresponde un aminoácido. La traducción de la información genética en proteína se hace en el ribosoma, un orgánulo celular que “lee” la información contenida en el RNA mensajero (mRNA), que es una copia del gen, y va hilvanando los aminoácidos en el orden que dictan los tripletes del mRNA. Los aminoácidos acceden al ribosoma unidos a moléculas de RNA de transfrerencia (tRNA), que establecen la relación exacta entre triplete y aminoácido (ver Figura 1 en pdf adjunto al pie de este documento). El código genético codifica para veinte aminoácidos, pero cuando buscamos qué tres letras corresponden a la Selenocisteína, vemos que no hay ninguna combinación que responda a este aminoácido. Entonces, ¿cómo hace la célula para insertar un aminoácido para el que no tiene ninguna combinación de letras disponible?
Antes de responder a esta pregunta hay que decir que las combinaciones de tres letras que encontramos en el código genético no sólo codifican aminoácidos. Hay tres combinaciones cuya función no es insertar un aminoácido sino comunicar que se ha llegado al fin de la traducción de la proteína y hay que detener el proceso. Estas tres combinaciones son conocidas como codones “stop”. Pues bien, lo que la célula hace para poder insertar la Selenocisteína es utilizar una serie de elementos extra, que no encontramos cuando hay que insertar uno de los veinte aminoácidos canónicos, para generar un contexto en el que el codón “stop” no signifique “stop” sino “inserción de Selenocisteína”. Estos elementos extra permiten aproximar el tRNA que codifica para la Selenocisteína al codón UGA, uno de los tripletes que codifican para la señal “stop”. La célula, con todos estos elementos y la compleja interacción entre ellos consigue que el ribosoma no pare la traducción cuando llega al codón “stop”, sino que en su lugar pueda entrar la Selenocisteína (ver Figura 2 en pdf adjunto al pie de este documento). Por tanto, la composición química del codón “stop” no es totalmente determinante. Lo que realmente marca la diferencia es el contexto en que es leído ese codón. El codón “stop” es un signo, pero no está determinado. Dependiendo de la influencia top-down que la célula pueda ejercer sobre él, puede llevar a dos resultados distintos. La célula pues, no puede ser reducida a su composición química, hay que estar atentos a qué sucede en acto y cómo sucede para poder comprender a fondo su funcionamiento. La vida no se ve totalmente determinada por la materialidad de sus componentes, sino que hay mirar cómo hace uso de esos componentes, pues pueden vehicular distintas informaciones dependiendo del contexto y de las necesidades de la célula.