DE EVOLUCIÓN SOÑADA, A PESADILLA EVOLUTIVA

diciembre 18, 2008

Yo soy invisible para aquellos que no quieren verme, y me manifiesto a los que me aman; aguanta, ya falta poco.

La evolución, ante la crisis de evidencias por la que está pasando, está volcada en investigaciones que logren reafirmarla en la palestra científica, con la misma solidez de hace una década. Nuevos hallazgos científicos, certificando más de 20000 enfermedades debidas a mutación genética, delección, trisomía, u otras alteraciones del genoma, pone en tela de juicio lo que propugnan sobre mutaciones favorables, y están obligados exponer al mundo resultados que estén a la altura de los nuevos conocimientos.

Y eso es lo que han intentado con el trabajo sobre un motor, supuestamente híbrido, detectado en la bacteria ‘Acetobacterium woodii’, con piezas biológicas que alegan son evidencias de tránsito hacia eucariotas: el ‘salto hacia otra especie‘ deseado sin suerte desde Darwin. El artículo es ‘An intermediate step in the evolution of ATPases – a hybrid F0–V0 rotor in a bacterial Na+ F1F0 ATP synthase‘; y ya estamos comentándolo.

Antes, considero importante comenzar a explicar en qué consiste el ATPasa, una proteína que puede obtener del ATP, [‘acumulador biológico’], la energía que guarda. Y para ello, no sería mala idea intentar llegar a todos, desde el sistema energético del automóvil.

Unos motores de autos funcionan con gasolina, y otros con diesel. Todos sabemos que no podemos hacer funcionar un motor de gasolina, si echamos diesel… ni motores diesel al que se le ha suministrado gasolina. La razón: el diseño de las máquinas es tal, que los combustibles no son intercambiables. Asimismo, las células no pueden usar directamente hidrógeno ni glucosa para mover, por ejemplo, sus sistemas de transporte.

El diseño de la gran mayoría de células procariotas y eucariotas, [no en el caso del motor del flagelo bacteriano, cuya energía proviene de flujo de iones] requiere un combustible especial; sólo uno les da la energía requerida para moverse: el ATP [Adenosín Trifosfato]; fundamental en la obtención de energía celular, y usado por todas las especies.

Hay muchos sistemas biológicos que pueden descomponer el ATP, toda una familia de proteínas, de nombre genérico ‘ATPasas’ presentes en muy diferentes especies. Todas son enzimas que rompen el ATP y usan la energía de su ruptura (hidrólisis), para transportar iones de un lado a otro de las membranas. Son “bombas” biomecánicas. Y este concepto es válido tanto en bacterias, como en células eucariotas [animales o vegetales].

Según en la célula que se presente, pueden mover protones (H+), sodio y potasio [ATPasa Na-K,], o calcio [ATPasa Ca2+].

Las ATPasas del tipo ABC (ATP Binding Cassette), es un grupo asombrosamente diverso de proteínas que se hallan en arqueas, eubacterias y eucariotas. Las del tipo ‘F’ se presentan en eubacterias, mitocondrias y cloroplastos, y las del tipo ‘A’ en arqueas; todas funcionan normalmente, con síntesis de ATP. Por su parte, las ‘ATPasas tipo ‘V’, lo considerado como ‘híbrido’ en este trabajo, ya habían sido descritas en arqueas… y también moviendo protones en bacterias.

La F1FO-ATP sintasa o complejo ‘V’, es una enzima general, que se halla igualmente en las membranas transductoras de energía, en mitocondrias, tilacoides de los cloroplastos… y en la membrana plasmática de las bacterias, pues la fosforilación oxidativa, en todas las células depende de la síntesis de ATP por la ATP sintasa. Luego, ‘Acetobacterium woodii’ no es una evidencia de transición como se pretende hacer ver; en realidad, lo racional y lógico, es encontrar estas mismas proteínas, diseminadas en las distintas especies que sinteticen ATP.

Motores tipo ‘V’, ya descritos antes en bacterias, se ven en este artículo:

http://www.smb.org.mx/XXVIICONGRESO/Text/AREA-1/CARTELES/1_73.pdf

Para hacer aparecer a ‘Acetobacterium woodii’ como prueba de transición evolutiva, de una especie a otra, los investigadores se fundamentaron en la secuencia genética que codifica las proteínas para Na + F1F0 ATP sintasa, presente en esta bacteria, presentándolo como algo exclusivo, y único.

Solo en ella se han visto codificadas las subunidades tipo F0, comunes en bacterias, en relación biomecánica con otra tipo V0… asociada erróneamente solo a mitocondrias y cloroplastos, [orgánulos eucariotes], pues el motor tipo V0 ya ha sido referido anteriormente en los tres escalones del árbol filogenético evolutivo: bacterias, archaeas y eucariotes, en distintos trabajos investigativos.

Eso es lo fundamental; a través de todo el artículo se explican una serie de ensayos, se sacan deducciones, y al final se conjetura que están, por primera vez, ante un motor combinado F0-V0; un híbrido en ATP sintasa. De aquí deducen que la subunidad ‘c’ del sistema biomecánico V1V0 ATPasa, presente en mitocondrias y cloroplastos, surgió por la duplicación y la fusión de la subunidad bacterial ‘c’. Una evidencia del codiciado paso bacteria-eucariota, imprescindible para explicar el primer salto inter especie.

Su argumento más fuerte, es que el operón Na+F1F0 ATP sintasa, vigente en la bacteria Acetobacterium woodii, incorpora la subunidad V0, como solo vista hasta ahora en orgánulos eucariotas [algo que obviamente no es cierto], y codificada por los genes atpE1, atpE2, y atpE3: presentes en este operón bacteriano, elaborando las enzimas adecuadas.

Suponen que una mutación de estas bacterias, fue la que las llevó a ‘evolucionar’ hacia cloroplastos o mitocondrias; un planteamiento teóricamente defendido desde hace muchos años por los biólogos evolutivos.

Pero lo primero que hay que pensar es que el ATP, el nucleótido trifosfato, compuesto de adenosina y tres grupos fosfato, es la moneda de intercambio energético, válida para bacterias, archaeas y eucariotas. Es una molécula energética causada por fotosíntesis o por respiración celular, y es consumida por muchas enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos, a todos los niveles de especies. ¿No es lo más racional que, a efectos energéticos, se repitan determinadas secuencias genéticas en distintas especies, si todas hacen uso del mismo combustible?

El comediante Will Rogers, con cuyos chistes solía hacer reflexionar sobre las cosas serias [tanto que tiene una paradoja, considerada matemáticamente como el ‘fenómeno’ de su nombre], dijo en una ocasión:

«No es lo que no sabemos lo que nos causa problemas, sino aquello que creemos saber y que no es cierto.»

El artículo relativo al ‘híbrido’, como todos los de corte evolucionista, trata la evolución como un hecho asumido. Desde el primer momento, se hacen análisis aprioristas, sobre lo que ‘se quiere encontrar‘; no están abiertos al enigma que pueda presentarse ante sus ojos, para luego razonar. En lugar de ello, razonan en base a aquello que les motiva personalmente, justificando con suposiciones cualquier enigma que atente contra una suposición anterior. Y es que en el campo de la Biología evolutiva, estamos enfrentando una ciencia parcializada y personalizada.

Todos los humanos contemplamos la vida según nuestras inclinaciones personales; y los investigadores lo son. Sus patrones mentales de cómo el mundo llegó a existir, y de cómo opera, inclinan su investigación y los métodos mismos, antes incluso del inicio de esta.

Pero la batalla de la Ciencia, debería incluir la posibilidad de que no se esté en el camino adecuado, según apuntan una serie de descubrimientos en biología molecular y genética. Si lo que se busca es la verdad, se deben abrir a nuevas vías de conocimiento, pues una panorámica más amplia, extiende el umbral de posibilidades para acercarse a lo ocurrido realmente al inicio de la vida, que es en definitiva, el detonante de la división actual en el campo biológico, entre creacionistas y naturistas.

Es una tarea ardua, pues hay varias ciencias implicadas, que aunque no tocan el mismo tema, van tomadas de la mano, andando juntas según la expectativa materialista de los orígenes. El evolucionismo ha hermanado a la Geología, la Paleontología y la Biología; a día de hoy, es imposible hablar de una si no se menciona a la otra. Resulta casi quimérico que se suplan la columna geológica y el árbol evolutivo de la vida, aunque se enfrenten a muchos datos contrarios o a los deseos de algún inconformista, incluso desde el mismo seno científico evolutivo.

¿Cuántos libros y artículos quedarían obsoletos? Son factores que fuerzan cátedras, independientemente de la constante evasión de la validez empírica, que ausenta una y otra vez la evidencia imprescindible de las especies saltarinas.

Un científico inconformista con lo que legitima la mayoría, sería tan omitido como un ente mitológico. Su necesidad humana de reconocimiento, pesa como una losa; máxime, si al otro lado de la balanza se asoma la condena al ostracismo. Hay que ser muy valiente para oponerse a conceptos alimentados, defendidos y establecidos, desde poco después que Darwin bajó del Beagle.

Como acertadamente menciona Santiago Escuain en uno de sus artículos:

Algunos irán tan lejos en sus conceptos como para llegar a las esquinas de la caja; muy pocos estarán dispuestos a pensar fuera de la caja.’

Sin embargo, lo triste de todo esto, es que la verdad no está dentro, sino fuera de la caja, solo esperando a que la parte del mundo que no quiere o no puede verla, se arme de valor y salga de la oscuridad interior de las cuatro paredes que le aprisionan.

En fin… hallaron el motor tipo V0, conjuntado con uno tipo F0, en bacterias, y les faltó tiempo para asegurar que estaban ante el eslabón perdido bacteria-eucariota. Pero ese motor ya ha sido reportado muchas veces en bacterias, y estas constituyen de por sí, los organismos más abundantes del planeta. Los más conservadores dicen que hay más de un millón de especies de ellas, distintas entre sí; sin embargo, solo la mitad de los filos conocidos resultan cultivables en laboratorio, por lo que se calcula que un 90% de las existentes, aun no ha sido descrito. ¡No han sido estudiadas!

Lo más probable es que, si siguen buscando, continuarán hallando más motores de este tipo, porque las bacterias, señores, usan el mismo sistema de energía para su fosforilación que archeas y eucariotas. Dicho de otra forma: ATP, para toda la biología del planeta.

El procesador de energía universal, regulado por un Instructor que lo inscribió codificado, también en el genoma de ‘Acetobacterium woodii’… junto con otros millones de datos que le prohibe pasar, jamás, de rana a princesa.

**********


DARWIN Y LOS MOTORES IGNORADOS

octubre 8, 2008

ATP SINTETASA: UN FÓRMULA 1 SIN EVOLUCIONAR.

‘Si pudiera demostrarse que ha existido un órgano complejo que no pudo haber sido formado por numerosas y ligeras modificaciones sucesivas, mi teoría fracasaría por completo.’
Charles Darwin.

Continuando con la estela de los motores casuísticos, según definición darwinista: ‘el tiempo todo lo puede’, hoy he optado por algo que, más que una máquina, en realidad es toda una factoría inteligente: el complejo proteico ATP Sintetasa; una verdadera industria, con enorme eficiencia y gran capacidad de renovación.

Y aunque interaccionan, no debe confundirse con ATP, la molécula formada por adenina, un azúcar [ribosa], y tres grupos fosfatos que le dan el nombre de adenosín-trifosfato; la única que se puede convertir directamente en energía, una de las más complicadas jamás descubiertas, y casi seis veces más grande que la de la hemoglobina.

El conjunto coenzimático ATP sintetasa [de origen proteico], recibe su nombre porque en realidad se encarga de ‘sintetizar’ la molécula ATP [adenosín trifosfato], presente en las mitocondrias de animales, plantas, de todo organismo eucarionte; y también, aunque de otra forma, en las bacterias procariotas. Ejemplarizando, la función de la ATP [molécula] se pudiera comparar a cuando llenamos nuestro auto de combustible, antes de un largo viaje, y nos montamos en él, confiados en que con mínima ayuda hará casi todo el trabajo con eficiencia y seguridad, transformando el líquido de la gasolinera en fuerza y movimiento.

Trasmutando a la célula eucariota [propia de humanos, animales y plantas] este proceso de obtención de energía en el automóvil, se observa que tal metabolismo se debe a reacciones ‘redox’ u ‘oxidorreducción’, es decir, una molécula se oxida y otra se reduce. Sin entrar a profundizar: cuando un átomo de hidrógeno pierde un electrón, se ‘oxida’, y cuando lo gana, entonces hay ‘reducción’.

Y ahora lo importante: hay una relación directamente proporcional, entre el contenido de hidrógeno de una molécula y la cantidad de energía que se puede obtener de ella. Cuanto mayor sea el contenido en hidrógeno de un compuesto [o sea: cuánto más ‘reducido’ esté] mayor es su contenido energético y más energía se puede obtener de él. Con igual reflexión, cuanto más oxidada esté una sustancia, menos hidrógeno contiene… y aportará menos energía.

Así, se llega a la conclusión de que la energía de una molécula está en sus enlaces hidrogenados. Los ácidos grasos [CH3-(CH2)14-COOH] suministran mucho más energía que la glucosa [C6H1206] y ésta mucho más que el CO2 [sin hidrógenos: la forma más oxidada].

Casi todo lo que comemos y bebemos, se transforma en nuestro laboratorio mitocondrial, a través de distintas rutas metabólicas, en ‘la gasolina necesaria’. Parte de la energía que adquirimos de los alimentos que ingerimos van a proporcionar reservas de ATP; cuando están cubiertas las necesidades de esta, entonces se acumulan en forma de glucógeno, en grasas y en proteínas. Para que se entienda: como un ‘precocinado’ de mercado que aun hay que terminar de procesar, pues todas estas moléculas (glucosa, glucógeno, grasas y proteínas) pueden ser convertidas en ATP para su posterior utilización por el músculo, en el momento que se agote el almacenado en este. La forma en que el organismo sintetiza estas reservas de energía (para posteriormente convertirlas en ATP) marcan los diferentes sistemas energéticos.

Como se mencionó arriba, el ATP es una molécula de gran potencial, con 3 enlaces fosfato que al romperse liberan mucha energía, de tal manera que las células constantemente están rompiendo ATP, para obtener la necesaria para vivir, movernos, pensar, etc.

Cuando se flexiona el brazo, el bíceps se tensa; al correr, intervienen varios músculos a la vez. Para realizar las contracciones-flexiones musculares implicadas, se necesita energía… y se saca del ATP que nuestro laboratorio mitocondrial cede, para que el metabolismo lo acumule en las células. Es la única energía que puede usar un músculo para sus movimientos; está guardada en ellos. Pero bajo ejercicio, se agota rápido y tiene que ser restituido constantemente, y la forma en que el organismo recupera ese ATP, constituye una de las funciones más vitales de la mitocondria.

Las reservas de ATP en la célula muscular son muy pequeñas, lo que no da para más de uno o dos segundos de actividad. Para poder continuar, se activa inmediatamente un brillante, económico y útil sistema que logra energía mediante procesos inteligentes, dignos del más pensado diseño mecánico.

En realidad, además del ATP, existen varios mecanismos en el organismo para almacenar energía: los carbohidratos se metabolizan mediante la glucólisis, y las grasas mediante la beta oxidación [hay otras pero estas son las más importantes en este artículo]. Los productos de estas dos reacciones metabólicas siguen a una 3ª fase: el ciclo de Krebs, cuya función es transformar los compuestos de tres carbonos obtenidos de la glucólisis y la beta oxidación en otras moléculas: “FAD y NAD”, conocidas como ‘poder reductor’… o sea un incremento de la cantidad de hidrógeno.

Son cofactores enzimáticos; básicamente, las coenzimas FAD y NAD son acarreadores de electrones y de protones… y como toda sustancia de naturaleza proteica, su síntesis aparece regulada por la inscripción que aparece codificada en el ADN. No surge gracias a miles de millones de años, puesto que el azar no es capaz de ‘escribir’ y mucho menos de ‘codificar’, una mucho menos irracional ‘instrucción casuística’, ya que según venimos repitiendo, una instrucción precisará siempre del Instructor que la creó, pónganle los miles de millones de años que se quieran.

En realidad, el poder reductor se emplea para generar una corriente de iones hidrógeno; proceso muy complejo, del que se intentará explicar lo más importante. Estos iones hidrógeno atraviesan la membrana interna de la mitocondria a través de una especie de válvula reguladora: la ya mencionada arriba ‘ATP sintetasa’ [a partir de ahora: ATPasa]; un acontecimiento similar al agua corriendo por un tubo, donde la ‘ATPasa’ sería la llave ‘reguladora’ de la cantidad de agua que saldría.

Las enzimas ATPasas, participan en el metabolismo de la molécula de ATP y, por tanto, en la producción de energía en la célula. Y como toda enzima, surgen de una síntesis proteica no evolutiva, dependiente de los datos que aparecen en la hebra de ADN: las instrucciones que existen en el programa que constituye al genoma, y que ningún azar es capaz de hacer que se inscriban y codifiquen por sí mismos.

En realidad son muy complejas; conformadas por cadenas muy largas, que suelen ir desde los 600 a los 1200 aminoácidos, y que se pliegan para formar la estructura tridimensional característica de una ATPasa insertada en la membrana plasmática, como proteína integral. Estas enzimas logran producir hidrólisis del adenosín trifosfato (ATP) almacenada en los músculos y otras partes del cuerpo; mediante una reacción exergónica se ‘libera energía’, obteniendo adenosín difosfato [ADP], y un ión de fósforo [fosfato]. Este proceso de ATPasa sobre una molécula de ATP, es llamado desfosforilación.

Pero, físicamente, la enzima ATPasa es como un rehilete; si se sopla un rehilete este se mueve; asimismo, la parte interna de la ATPasa se mueve o da un giro… cada tres iones hidrógeno que pasan a través de ella. No es algo casuístico, sino programado: la energía contenida en estos tres iones hidrógeno, genera el movimiento necesario. Y esto mismo, de manera reversible, es lo que se emplea para sintetizar de nuevo el ATP a partir de ADP [adenosín difosfato] y un ion fosfato. Funciona así: el giro “pega, une” al ADP y al fosfato, formando un nuevo ATP.

Masasuke YOSHIDA, Doctorado en Ciencias Bioquímicas, observó que la molécula ATP sintasa se semeja a una seta con sus dos partes: tallo y sombrero. El «tallo de la seta», parece girar dentro del «sombrero de la seta». Se ha demostrado que la formación de ATP está vinculada con esta rotación.

Motor ATP sintetasa.

Motor ATP sintetasa.

La ATP sintetasa consiste en F0 y F1. Vemos que F0, localizado en la membrana, actúa en sí mismo como un canal protónico. En organismos típicos procariotas, F0 está compuesto de tres subunidades: a, b y c. F1 puede ser liberado de la membrana como una molécula soluble en agua y esto cataliza la hidrólisis de ATP, considerada una reacción inversa de la síntesis ATP. En organismos procariotas, F1 contiene cinco clases de subunidades con una estequiometría gamma, beta, etc.

Giros de la ATP sintetasa

Giros de la ATP sintetasa

Cuando el “conducto” gira, crea un poderoso movimiento interno en cada una de las tres secciones en espiral dentro de la cubierta. Este movimiento proporciona la energía para provocar cambios químicos. En un sitio se reúnen los “ingredientes” ATP. En otro, se combinan y producen ATP, y en un 3º, la rotación proporciona el ATP formado, liberando la molécula ATP sintasa para ser utilizada en otro lugar de la célula. O sea, también puede considerarse como una microscópica ambulancia que va curando la falta de energía, allí donde esta sea necesaria. ¡Un engendro de la optimización cinética, vaya!

Para las funciones biológicas, se almacena mucha potencia en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato; estos se liberan cuando uno o dos de los fosfatos se separan de las moléculas de ATP. El compuesto resultante de la pérdida de un fosfato se llama ‘difosfato de adenosina’, adenosín difosfato o ADP. Las otras moléculas [glucosas, grasa, etc.], terminan convirtiéndose en la imprescindible ATP, mediante varios procesos (glucólisis anaeróbica o ciclo de Krebs)

Un gradiente de protones se produce como resultado de la entrada de NADH (derivado de las reacciones oxido-reducción), a la cadena transportadora de electrones. Los protones se acumulan en el espacio intermembrana hasta un gradiente de concentración tal que pueden ser utilizados para producir de nuevo el ATP.

Proceso de la ATP sintetasa sobre la ATP

Proceso de la ATP sintetasa sobre la ATP

Los Protones (indicados por +) entran nuevamente en la matriz mitocondrial a través de los canales que forma el complejo enzimático de la ATP sintetasa. Esta entrada se acopla a la síntesis de ATP a partir de ADP y Fosfato [Pi en el animado]. Así, el ATP es usado para obtener energía, transformándose entonces en ADP [Adenosín difosfato] + dos iones de fósforo [Pi]. El ciclo se reinicia, cuando los protones atraviesan la enzima ATP sintetasa. Entonces cada ADP [Adenosín di-fosfato] se une a un Protón y a un fosfato [Pi], integrándose de nuevo la original molécula ATP [ahora adenosín trifosfato], creando de esta forma un bien previsto círculo energético continuo, que garantiza la energía necesaria… toda una evidencia de diseño, imposible de surgir desde la casualidad.

La experiencia acumulada por el ser humano, desde algunos cientos de generaciones, dicta que nunca nace inteligencia desde la nada, sino de algún proceso inteligente. Si a usted, mientras camina por la calle, le cae en la cabeza una instrucción; digamos, una receta para hacer un pato a la naranja, con solo 45 palabras, piensa que se le cayó a alguien, no que esas palabras ordenadas se crearon a sí mismas. ¡Cuánto más una información como el ADN, con billones de precisas instrucciones bioquímicas, elaboradas con solo 4 letras!

Estamos ante otro ejemplo de ‘complejo irreductible’; lo que Darwin precisaba para que su teoría quedara desmontada. El sistema no puede prescindir de las enzimas ATP sintetasas, que en realidad funcionan como válvulas reguladoras, que lo mismo se ocupan de liberar la energía necesaria para que el organismo ‘viva y vibre’, que de invertir el proceso para volver a obtener el ATP que antes convirtió en tal energía. Este ciclo ‘oxidación-reducción’, automáticamente reversible, dejaría de resultar funcional si se pretendiera que hubiera surgido por partes.

Veamos:

-Las coenzimas FAD y NAD, por sí mismas, autónomamente, no pintan nada en el ‘motor’. Y debemos recordar que no surgen debido a una carambolesca interacción de mutaciones aleatorias, provocadoras de evolución, sino porque su secuencia aparece antes inscrita y codificada de manera precisa en el ADN, como parte del complejo programa de la vida.

-La molécula ATP no puede faltar al sistema; pero ella por sí sola no puede ser útil, pues la energía que contiene se gasta; durando apenas dos segundos.

-La adenosina tampoco puede faltar al sistema; es parte integral del ATP; sin embargo, ella sola no resulta útil para nada, no ejercería ninguna función.

-La ribosa [azúcar], es vital en el sistema; parte integral de ATP. Mas individualmente sería inútil en cualquier paso evolutivo del motor ATP, no jugaría ningún papel.

-Los fosfatos no pueden faltar en el motor; pero por sí solos no harían nada en esta fábrica energética. No resultaría nada eficiente en un hipotético proceso evolutivo del motor ATP.

-La enzima ATP sintetasa, la válvula reguladora, es parte del sistema; sin embargo, por sí sola no sería útil, pues depende del resto de elementos para funcionar. [Los 3 hidrógenos que la hacen moverse como un rehilete, la molécula ATP, y los fosfatos.]

Es decir, no importa lo que se pretenda hacer ver: lo que se ha escrito aquí, es la realidad de lo que ocurre dentro de esa microscópica maravilla motorizada producto de un diseño, un cálculo, una instrucción, un código, y un programa… ninguno de los cuales nadie ha visto jamás surgir por si solos, sin un agente externo intelectivo que los genere.

Según instuyó Darwin, el conjunto conforma un complejo irreductible, donde, la hipotética evolución sistemática de los elementos que lo componen, resulta incapaz de explicar el funcionamiento individual de cada una de sus partes.


**********