El camino hacia la complejidad de la materia

¿Qué procesos gobiernan el ensamblaje de moléculas biológicas simples para formar estructuras organizadas?

CORTESÍA DE LOS AUTORES

Los procesos de selección desempeñan un papel esencial en nuestra vida cotidiana. Las personas nos agrupamos en función de nuestras afinidades comunes, elegimos pareja entre un gran número de candidatos potenciales y rechazamos una propuesta de trabajo cuando consideramos que no resulta adecuada. Todos estos mecanismos son controlados por una de las maquinarias más complejas jamás conocidas: nuestro cerebro.

Sin embargo, esa capacidad de selección se observa también en las moléculas biológicas. Estas entidades, tan diminutas que resultan imperceptibles para el ojo humano, son responsables de una infinidad de procesos de reconocimiento molecular tan intrincados que, hoy por hoy, aún escapan a nuestra comprensión. Uno de los principales retos a los que se enfrenta la química actual consiste, precisamente, en entender cómo tiene lugar el autoensamblaje de moléculas simples para formar estructuras complejas.

Uno de los ejemplos más extraordinarios nos lo proporciona la replicación del ADN. Durante este proceso, la doble hélice de ADN se abre a modo de cremallera gracias a la acción de la enzima helicasa. Esta rompe los enlaces por puente de hidrogeno entre las bases nitrogenadas complementarias (adenina-timina y citosina-guanina) que hacen estable la doble hélice. Después, la ADN polimerasa se encarga de catalizar la síntesis de dos nuevas cadenas de ADN complementarias a las originales. Por último, las bases de las cadenas copia (unos 3000 millones por célula, en el caso de mamíferos) deben aparearse mediante enlaces de hidrógeno con las correspondientes bases libres de la cadena original; todo ello, con un número mínimo de errores. Este excepcional mecanismo de reconocimiento múltiple depende, en gran parte, de la información codificada en la estructura molecular de cada base nitrogenada.

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