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lunes, 6 de junio de 2016

Algunas proteínas manifiestan cierta plasticidad conformacional

Algunas proteínas manifiestan cierta plasticidad conformacional

La interacción entre las proteínas de histocompatibilidad y los péptidos antigénicos tiene una gran importancia estructural y funcional. La hendidura de las proteínas de histocompatibilidad no sólo está siempre ocupada por algún péptido, sino que sin péptidos las proteínas de histocompatibilidad tienen dificultades para plegarse y ensamblarse. Así pues, los péptidos son necesarios para que las proteínas de histocompatibilidad adquieran su forma madura.

Los péptidos son fragmentos de las proteínas propias del organismo  que intervienen en la selección del repertorio de linfocitos T, en el timo, para que el sistema inmunitario "aprenda a discriminar" entre lo propio y lo ajeno. Los linfocitos T citotóxicos vigilan permanentemente las células del cuerpo, controlando sí los péptidos que exhiben las proteínas de histocompatibilidad son propios o ajenos. Sí, como consecuencia de un tumor o de una infección vírica, estas proteínas presentan péptidos tumorales o víricos, los linfocitos citotóxicos deben eliminar dichas células.

Por otra parte, la necesaria participación del péptido antigénico en la adquisición de la estructura de su receptor primario (la proteína de histocompatibilidad) nos retrotrae a la polémica de mitad de siglo entre la teoría del molde antigénico y las teorías selectivas. Aunque está perfectamente demostrado que la secuencia de aminoácidos de las proteínas de histocompatibilidad (como la de cualquier proteína) viene codificada por la secuencia de nucleótidos de los genes del complejo principal de histocompatibilidad, hay que introducir ciertos matices a la idea (que se hizo dogma en los años 60) de que los genes son los únicos responsables de la forma de las proteínas. Así, por ejemplo, en la interacción entre las proteínas de histocompatibilidad y los péptidos antigénicos, éstos juegan un cierto papel moldeador.

Otro ejemplo lo tenemos en la interacción entre dos cadenas ligeras de inmunoglobulinas idénticas (es decir, con la misma secuencia de aminoácidos) procedentes de células de mieloma multiple. Con frecuencia, en estos enfermos, se acumulan cadenas ligeras en la orina en forma de dímeros, denominados de Bence-Jones en reconocimiento de su descubridor. Lo que resulta realmente notable de este apareamiento es la formación de un sitio funcional específico de unión al antígeno. Así pues, pese a ser iguales, la geometría del sitio de unión exige que una de las dos cadenas ligeras adopte la conformación de la cadena pesada correspondiente al sitio de unión de un anticuerpo normal, mientras que la otra cadena asume su papel de ligera. Aquí vemos como una exigencia funcional fuerza la estructura codificada genéticamente.
       

Igualmente, los estudios por rayos X de los complejos formados por un antígeno y su correspondiente anticuerpo -realizados fundamentalmente por los grupos de Poljak y Colman en la segunda mitad de los 80- revelan que más que asistir a una interacción del tipo llave-cerradura, estamos ante un cierto ajuste del anticuerpo, inducido por el antígeno, naturalmente sobre la base de una estructura proteica codificada genéticamente.

Pero, sin lugar a dudas, las proteínas que más se caracterizan por su plasticidad conformacional son los priones: "partículas proteínicas infecciosas", formadas exclusivamente por una forma modificada de una proteína de mamíferos. Según la hipótesis de la proteína sola, de S.B. Prusiner (premio Nobel en 1997), el prión provoca un cambio conformacional en la proteína normal, transformándola en infecciosa. Es decir, el prión (una proteína) se comportaría como un virus.

Se han descubierto proteínas de este tipo en levaduras, en la mosca del vinagre y en plantas, con una función fisiológica beneficiosa, ya que permiten adquirir nuevos fenotipos con un valor adaptativo de supervivencia. En estos casos los priones se comportarían de una forma similar a los genes.


Cambio de paradigma en Ciencia

ESTRUCTURA E INFORMACIÓN BIOLÓGICA

Bienvenida al blog
Antes de iniciar esta aventura comunicativa quiero dar las gracias y la bienvenida a todos los lectores que os asoméis a estas páginas. Espero que os llevéis una buena impresión y que, en cualquier caso, os sirva para ampliar vuestros puntos de vista y ejercitar la reflexión y la crítica.
Me llamo Alfonso Ogayar y soy biólogo, profesor y científico a ratos libres.
Soy totalmente novato en estas técnicas comunicativas y, además de mi impericia, mi propósito hace que este blog presente una configuración poco habitual. No se trata de un blog de entretenimiento, ni de curiosidades o noticias sueltas. Pretendo hacer una especie de blog-libro que permita tanto la presentación de algunas hipótesis y opiniones originales de biología, como la comunicación con los lectores interesados. Por lo tanto el seguimiento del blog requiere de cierto esfuerzo y nivel de conocimiento.
En este sentido, y dado el carácter de posible futuro libro, los contenidos más originales que cuelgue en el blog habrán pasado previamente por el Registro de la Propiedad Intelectual.
Por otra parte, dado el carácter de blog, os animo a vuestra participación y a la utilización de los contenidos, pero citándolos de forma adecuada. Por mi parte me comprometo a citar cualquier aportación o crítica vuestra que pudiera utilizar posteriormente.
Por el propósito del blog, al menos de momento, doy por supuesto un cierto nivel de conocimiento sobre biología (como poco de 2º de bachillerato) para poder seguirlo. No obstante, después de las primeras entradas, en las que expongo de forma resumida lo principal de mis puntos de vista, procuraré ampliar con más detalle y detenimiento algunos de estos aspectos expuestos inicialmente, según evolucione la dinámica del blog.


Importancia de la teoría en Ciencia
Cuando Darwin, después de su viaje de circunnavegación con el Beagle, llegó a concebir su teoría de la selección natural, exclamó: 
“Al fin tengo una teoría desde la que poder observar”.
Tenía claro que las nuevas observaciones, obtenidas desde esta atalaya teórica, le permitirían conquistar nuevas cotas conceptuales desde las que podría observar mejor.
Un buen ejemplo de esto lo tenemos en Einstein y sus teorías, auténtica atalaya para generaciones de investigadores que, desde ella, han podido plantearse el origen y evolución del Universo conocido, como vemos actualmente con las ondas gravitacionales.
Como profesor de Biología y Geología he procurado transmitir a mis alumnos que la Ciencia nos permite obtener imágenes lo más objetivas a nuestro alcance de la realidad, y, para ello, recapitulando el quehacer de los científicos, tenemos que intentar ver la realidad de todas las formas posibles:
  • · Observación directa y su descripción rigurosa, aunque guiada por teorías previas.
  • ·      Intuición para el planteamiento de problemas y formulación de hipótesis explicativas.
  • ·      Teorización, esto es la nueva visión coherente de los hechos.

Todas estas formas de ver de los científicos implican distintos grados de conceptualización. Los nuevos conceptos deben entrar en conexión con conceptos anteriores hasta llegar a una nueva forma de ver la realidad que constituye una nueva teoría.


El cambio de paradigma en Ciencia
Así pues, en este blog se concederá una gran importancia a las teorías científicas (principio y final de nuestra forma de ver, de mirar) y a los cambios de paradigma, según la idea de ”revolución científica” de T.S. Kuhn (¿Qué son las revoluciones científicas”). Pero no es el propósito de este blog el abordar problemas de filosofía de la ciencia, por varios motivos:
  1. El primero, por falta de competencia en la materia.
  2. El segundo, y no menos importante, por estar de acuerdo con A.F. Chalmers (¿Qué es esa cosa llamada ciencia?) en que el denominado “método científico” no es una receta para hacer ciencia.
  3. El tercero, y de igual peso, tanto Kuhn como Chalmers, entre otros, dan una gran importancia a la historia de la ciencia para entender la ciencia y su progreso.

En este sentido, en mi experiencia como profesor he comprobado el valor de la perspectiva histórica de los conceptos para la enseñanza de las ciencias, fundamentalmente para entender los cambios de paradigma: evolucionismo frente a fijismo, teoría celular y teoría microbiana del origen de las enfermedades infecciosas frente a generación espontánea, etc.
En estos grandes cambios conceptuales se ven las dificultades con las que se enfrentan los científicos. Algunas de las fundamentales podemos agruparlas en el fideísmo, siempre acechante y frecuentemente disfrazado con el ropaje de la ciencia. La palabra ciencia vende, y se busca su compañía con intereses espurios. La verdadera ciencia no precisa de los adornos de las pseudociencias ni de sofisticaciones filosóficas.

Para T.S. Kuhn: “El término ciencia refiere un quehacer, una actividad, productora de conocimiento científico, que se da a lo largo de la historia y cuyo protagonista fundamental son las comunidades científicas “. Además añade: “ La historia y la filosofía de la ciencia sólo pueden hacerse alternativamente”.

Por su parte Chalmers opina: “Para muchos filósofos de la ciencia, uno de los embarazosos  resultados de este hecho es que los episodios de la historia de la ciencia que, por lo general, se consideran más característicos de los principales adelantos, ya sean las innovaciones de Galileo, Newton, Darwin o Einstein, no se han producido mediante algo similar a los métodos típicamente descritos por los filósofos”.

Anteriormente he mencionado la expresión “verdadera ciencia” para indicar un proceso dinámico de producción de conocimiento contrastado, opuesto al fideísmo estático. Naturalmente, esto se opone a la idea estática de la verdad científica absoluta.

Para mi la Ciencia es una construcción humana, una forma de ver, mediante la cual nos representamos imágenes de la realidad (de la que formamos parte) que tienen cada vez más píxeles. Pero obtenemos imágenes distintas según el enfoque y las herramientas que utilicemos, como si esos píxeles de la realidad fuesen los cristalitos de un caleidoscopio que moviésemos. Así, no es lo mismo un enfoque matemático que uno filosófico de un aspecto de la realidad, aunque los elementos de realidad que manejen sean correctos en los dos casos, la imagen obtenida será distinta, aunque ambas sean complementarias.
Además, siempre hay que contemplar cualquier logro científico en su época, con la ideología y circunstancias personales de los investigadores, es decir en el contexto histórico de las relaciones entre ciencia, tecnología y sociedad.