Genética sin genes

El passat 12 de febrer (fa exactament dos dies) es va celebrar el dia de Darwin 2012. Amb aquesta excusa, la setmana passada s’organitzà una xerrada a l’Octubre Centre de Cultura Contemporània (OCCC) amb la temàtica de “som esclaus dels nostres gens?”, a més d’una conferència a la Sala Darwin del Campus de Burjassot-Paterna amb el títol de “RNA, autocatàlisi i origen de la vida”, a mans del genetista de la UAB Mauro Santos. En aquesta entrada tractaré de resumir les idees bàsiques que em va aportar la conferència (deixarem el debat sobre si som o no esclaus dels nostres gens per a un altre dia :·) ).

En primer lloc, he de confessar-vos que no sóc una amant de la genètica evolutiva i que, per tant, el tema de la conferència era totalment nou per a mi. El concepte de vida ja és prou difícil de definir, així que us podeu imaginar la complexitat d’esbrinar els seus orígens. Dawkins va atribuir aquest origen a l’aparició arbitrària d’una molècula capaç de replicar-se (replicador), però no aclareix d’on trauria aquesta molècula l’energia necessària per a fer-ho. Així doncs, Kauffman planteja un metabolisme autocatalític que seria capaç de mantenir-se, reproduir-se i evolucionar sense la presència d’un genoma. Estaríem parlant, aleshores, d’una evolució sense gens o, com Mauro Santos va dir, d’una “genètica sense gens”. Increïble, eh?

S’han proposat dos models que tracten d’explicar aquesta idea de Kauffman. En primer lloc, el model de membrana es basa en l’agregació de lípids per formar vesícules , la composició de les quals depèn de la composició dels lípids originals. Les noves vesícules que es formen a partir de les anteriors es pareixen més a les progenitores que a la resta, per la qual cosa podríem parlar d’herència. Tot i així, la quantitat de variació és massa com per a parlar de que aquestes vesícules tinguen la capacitat d’evolucionar; la selecció natural es basa en que és més freqüent que es produïsca una mutació que dos, dos que tres..., i aquest model no segueix aquesta estructura. No obstant, Kauffman va desenvolupar un altre model (model de Kauffman) a partir del qual es podria donar una explicació a l’evolució sense gens. En aquest model tindríem molècules amb capacitat d’autocatalitzar la seua lligació o disgregació, tenint la capacitat d’augmentar així en complexitat. Per a que aquest sistema puga evolucionar, ha de poder arribar a més d’un estat i de transitar entre ells. Podem pensar que aquells cors autocatalítics amb una major capacitat d’agregació i que arriben a un estat de complexitat major podrien competir amb aquells que ho fan amb una taxa menor; tindríem, així, un model en què molècules autocatalítiques podrien evolucionar sense la necessitat de gens. En l’actualitat, el CERN està dedicant part dels seus esforços a introduir la química realista en aquest model i verificar si, a nivell pràctic, es compleix.

Estaríem, doncs, davant d’un model que permetria explicar de manera més plausible el món inicial de RNA on molts autors estan d’acord que començaria la vida. Una de les crítiques més establertes a aquest hipotètic món de RNA es basa en que la replicació d’aquest és prou imperfecta i, per tant, les errades haurien de ser compensades amb un major tamany de la molècula o amb un aparell de replicació més sofisticat (la qual cosa també implicaria un tamany major). Però aquesta paradoxa, coneguda com paradoxa d’Eigen, no suposa una limitació tan gran a la hipòtesi del món de RNA com es va suposar al principi. Hem de tindre en consideració que moltes seqüències distintes adopten una mateixa estructura secundària i que la mutació d’alguns nucleòtids no essencials no tindria cap efecte sobre l’estructura, podent suportar així una quantitat major de de mutacions i no fent necessari un tamany tan gran de les molècules.