ABSURDAS CONSIDERACIONES SOBRE EVOLUCIÓN DEL ADN

diciembre 14, 2008


En el artículo anterior, los relojes circadianos presentes en bacterias fueron presentados aquí como evidencia de maquinaria compleja, manifestándose completa en una especie datada en miles de millones de años por la biología evolutiva. No hay ni un solo motivo para dudar que esos cronómetros biológicos aparecieran en la primera cianobacteria, tal cual lo hacen hoy.


¿Por qué? Porque hay tres proteínas implicadas en su maquinaria, actuando como reguladores mecánicos entre sí, y la ausencia de cualquiera de ellas impide mantener la oscilación que sistematiza la actividad fisiológica para la que fueron diseñadas.


Una réplica evolutiva fue presentada [en inglés], como debate del artículo inicial sobre estos relojes. Dada la importancia del tema, busqué la información original, en ‘Circadian Rhythms of Superhelical Status of DNA in Cyanobacteria’, según aparece en el enlace:


http://www.pnas.org/content/104/47/18819.full


Todo el artículo se fundamenta en presentar la ‘evolución’ de cada proteína involucrada. Se les organiza y vincula en un árbol filogenético, con las familias clhoroflexi, protobacterias, y archaeas; señalando a esta última como posible origen del gen codificador de la proteína más ‘veterana’, la KIAC: una labor, en la dirección de ‘evolución’ de los genes implicados. Tan largo y cansino, como pródigo en definición de todo tipo… menos del que afecta:


¿Cómo pudo funcionar el reloj circadiano con una sola proteína, las otras dos esperando su aparición ‘evolutiva’, si son imprescindibles las tres? ¿Cómo hablar de la regulación de cada función fisiológica de la bacteria con una sola proteína, si la práctica de laboratorio dice que son necesarias 3, formando la maquinaria del cronómetro? Esa imposibilidad es la que tienen que explicar, no contar la historia del huevo y la gallina, insinuando que, porque a ellos les viene bien, las primeras cianobacterias pudieron vivir sin necesidad de regular sus funciones biológicas. ¿En qué fundamentos científicos se basan para explicar que un reloj biológico pueda resultar necesario, solo cuando a ellos les convenga?


Como siempre hacen, distorsionan la verdad que aparece bajo los microscopios; niegan la evidencia, y se crean una fábula para explicar un funcionamiento sin reloj biológico que nadie puede acreditar. Algo que la propia experiencia en laboratorios niega, pues cuando una de las tres proteínas falla, el sistema no oscila, no hay control metabólico, y la bacteria muere.


Los biólogos partieron de un estudio que revelaba que las cianobacterias regulaban la fotosíntesis de día y fijaban nitrógeno en las plantas de noche. Sobre esta base, hallaron la secuencia de tres genes ‘kai’: a, b, c, que codifican las tres proteínas funcionales del reloj biológico: KaiA, KaiB, y KaiC, la mayor. Sin estas tres, no hay cronómetro; cada una es pieza indispensable en el sistema, y si se quiere explicar un proceso evolutivo en el reloj circadiano, habría que explicar antes, cómo pudo ser funcional con una sola proteína.


Es decir, no importa lo que pretendan insinuar; las proteínas están ahí, de modo que habría que explicar qué función realizaría una sola de ellas, y también, qué función, cuando fueran dos. Los ritmos circadianos o biológicos no son más que procesos fisiológicos que ocurren de forma oscilante, a intervalos regulares de tiempo, en animales, plantas, y todo organismo con alguna variación rítmica (metabolismo, producción de calor, floración, etc.), que suele estar asociada con un cambio ambiental. En general, no solo los procariotas y hongos, sino todo eucariota, han documentado diferentes ritmos, con períodos que van desde fracciones de segundo hasta años.


Las cadencias biológicas de todas las especies conocidas se regulan de forma similar, con estructuras cuya complejidad varía según quien se trate. Y el reloj circadiano más simple del que se tiene conocimiento es el de las cianobacterias.


Para regular sus ciclos metabólicos, los genes kaia, kaib y kaic, codifican para las proteínas KAIA, KAIB, Y KAIC. Con ellas establece un sistema oscilador que hace que, para funcionar como una unidad de regeneración-regulación, el gen kaiA transcribe en ARNm, la secuencia con la información genética para elaborar la proteína KAIA. Los genes kaib y kaic, transcriben de la misma forma, en los correspondientes ARNm las instrucciones contenidas en el programa genético, para ejecutar la misma operatoria con respecto al resto de las otras dos proteínas promotoras: KAIB y KAIC.


La transcripción-traducción-oscilación, es la fuente de ritmicidad circadiana, y el sistema compuesto por las tres proteínas KAI, funcionando en equipo, constituyen el marcapasos de las cianobacterias. Las proteínas no son pájaros volando por millones, cayendo exactamente las precisas, en el momento conveniente, cambiando el estado de las cosas, sino que se ‘fabrican’ en la célula, según lo que establece una instrucción inscrita y codificada antes en su genoma. Si hay algo que resulta evidente que exige control e inteligencia, es el diseño de cualquier reloj biológico, a partir de proteínas.


En eucariotas también hay sistemas de control del tiempo, regulando los metabolismos indispensables, como con un cronómetro. Pero su régimen es bastante más complejo. La célula eucariota posee además ciertos mecanismos de retroalimentación; señales que intervienen, controlando esta transcripción/traducción de ADN a ARN.


Y aunque los ciclos de eucariontes y procariontes comparten el diseño básico (señal de entrada – oscilador interno – señal de salida), los mecanismos respectivos no tienen ni una proteína en común con la cianobacteria, no comparten ninguna similitud. Por esta razón, los defensores evolutivos se ven obligados a postular diferentes orígenes para ambos, reconociendo que resulta imposible hablar de un solo reloj matriz, y por tanto, de una sola ‘evolución’ de relojes circadianos.


Los ritmos circadianos en eucariontes no solo controlan patrones de sueño y alimentación en animales, sino también la actividad de los procesos hormonales, regeneración celular, actividad cerebral, etc. Y en mamíferos se confina en el núcleo supraquiasmático (NSQ), un grupo de neuronas del hipotálamo medial; incluso se sabe que la destrucción de esta disposición lleva a la ausencia completa de ritmos circadianos.


No hace mucho, se creía que el núcleo supraquiasmático era el sitio único para el reloj biológico del cuerpo. La mayoría de los relojes biológicos funcionan con un ciclo de ‘casi’ 24 horas o circadiano, que gobierna funciones tales como el dormir y el despertar, el descanso y la actividad, el equilibrio de los fluidos, la temperatura del cuerpo, el rendimiento cardíaco, el consumo de oxígeno y la secreción de las glándulas endocrinas.


Y digo ‘casi’, porque se sabe que no es exactamente ese tiempo; lo que hace pensar a los investigadores que existe algún tipo de ‘interruptor’ proteico, que da la orden de resetear, poniendo a ‘0’ el sistema, e iniciando el ciclo oscilatorio de nuevo, desde el principio. Otra evidencia de complejidad imposible de obtener sin un agente externo precisando tal función.


No es el único reconocido; ya se han detectado interruptores biológicos en otros procesos metabólicos, codificados por genes que aparecen en el mal llamado ‘ADN ‘basura’, por la ignorancia y la prisa evolucionista.


Sin embargo, se ha concluido que otras células poseen también ritmos circadianos, sin depender de la regulación por el NSQ: las hepáticas, por ejemplo, responden a los ciclos alimentarios más que a la luz. Se llaman osciladores periféricos y están también en tejidos como esófago, pulmones, hígado, bazo, timo, células sanguíneas, epiteliales… Incluso el bulbo olfativo y la próstata experimentarían oscilaciones rítmicas en cultivos in vitro, lo que sugiere que también serían osciladores periféricos, aunque más débiles.


En el hombre se manifiestan distintos ritmos circadianos, anticipando una conducta. La temperatura corporal y el ritmo de hormonas plasmáticas como el ‘cortisol’ se modifican horas antes de despertar; nuestro sistema digestivo se pone en marcha tiempo antes de la hora habitual de la comida, y nuestro sistema cardiovascular se prepara de antemano para un cambio obvio cada noche, ante distinta postura: de vertical, a horizontal.


Sabiendo estas cosas, ¿cómo es posible relacionar ‘evolutivamente’ los variados relojes biológicos reconocidos por la Ciencia? Cada ente tiene un diseño; y cada diseño se regula según la información genética de cada especie, individualmente. De la misma forma, cada metabolismo, en una especie dada, tiene su propia regulación. Todo responde al programa controlador, diciendo en cada momento lo que hay qué hacer, y cómo hacerlo.


Desde la evidencia científica, no hay más opción que aceptar la presentación de las 3 proteínas al unísono, fundando juntas, el cronómetro circadiano que hoy se ve bajo potentes microscopios. Imposible entender la formación del reloj circadiano, fundamental en la ejecución bioquímica y mecánica de las tres proteínas Kai, si está ausente una cualquiera de las tres.


Por otra parte, no hay analogía entre estas proteínas y cualquier otra conocida en los relojes biológicos de otros organismos; y no tienen ninguna otra funcionalidad, excepto secuencias de aminoácidos contenidos en KaiC, observados también en ciertos procesos ATP-/GTP.


El trabajo conjunto de las tres proteínas en régimen de oscilación periódica, es lo único que puede explicar, desde la experiencia científica, la base de procesos fundamentales como la regulación de fijación de nitrógeno, la división de célula, y la fotosíntesis. Es el único mecanismo que tiene la célula de la cianobacteria, para la fosforilación.


No hay otra forma; no se puede decir: ‘evolución’, mientras se señala a la magia, con una proteína incapaz de cronometrar, estando demostrada la necesidad del cronómetro, esperando por las otras dos piezas del diseño, intentando hacer lo que en laboratorios se ha visto que no puede. Al menos, no en Ciencia.


**********

Anuncios

EVOLUCIÓN DEL OJO: LOS SALTOS IMPOSIBLES

octubre 17, 2008

Hace unos días, me enviaron a este blog un link con las ‘científicas’ reflexiones que supuestamente explicarían la real posibilidad de que un órgano tan complejo como el de la visión, pudiera haber evolucionado desde elementales sistemas surgidos hace miles de millones de años.

http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/bookjehova03.html

Textualmente, dice lo siguiente en sus inicios:

Para este primer paso puede considerarse posible al ver el fotorreceptor que existe en Euglena, un protista fotosintético que tiene un organelo sensible a la luz, conectado con el flagelo que le permite la locomoción. No se afirma que los ojos de los humanos se remonten al fotorreceptor (eyespot en inglés) de Euglena, solo se muestra que este primer paso es posible en la naturaleza.

Muy fácil se lo ponen al raciocinio y a la lógica, sin necesidad de una inteligencia sobrenatural; solo hay que usar la que Dios nos dio a todos… al 20% de marcha, casi sin esfuerzo. Desde el primer paso, este planteamiento se manifiesta inverosímil. En el caso citado de Euglena, el eucariota fotosintético, se refieren a la mancha ocular, un orgánulo fotorreceptor, propio de las células flageladas.

La mancha ocular permite a las células detectar la dirección e intensidad de la luz y acudir a ella [fototaxis] o alejarse [“fotosock”, respuesta fotofóbica]. Así la célula busca la cantidad de luz óptima para la fotosíntesis. Pero las manchas oculares, aunque pudieran constituir los ojos más simples y comunes existentes en la Naturaleza, FORMAN PARTE DE UN SISTEMA no surgido del azar ni de falsas asociaciones casuísticas de proteínas; en realidad es un servosistema óptico INDIVISIBLE, formado por proteínas fotorreceptoras, y un mecanismo de transducción de señales capaz de generar una respuesta fotovoltaica. Elementos que no serían nada individualmente, que solo son efectivos cuando conforman un conjunto… y que aturde a los más virtuosos ingenieros actuales.

En realidad, estos ‘sistemas visuales’ se revelan en las propias bacterias, y cualquier investigador que intente demostrar que la visión evolucionó desde un factor común, terminará en un siquiátrico. Existen múltiples y distintos sistemas fotorreceptores en bacterias, no uno común… y cada uno instituye un caso de la Complejidad Irreductible presentada por Behe, como evidencia de la EVOLUCIÓN IMPOSIBLE, y de un Diseño Inteligente.

Un trabajo de científicos argentinos, publicado en la edición del 24 de agosto de Science, demostró que incluso las bacterias consideradas no fotosintéticas, tienen un mecanismo que les permite “ver” la luz azul; algo que usan para liberar distintos mecanismos, y el aumento de su actividad. Una respuesta similar a la de las plantas, al inclinarse hacia la luz, ejecutada mediante fotorreceptores con módulos de proteínas denominados LOV [luz, oxígeno y voltaje], con aminoácidos que absorben la energía lumínica.

Fue el hallazgo de una nueva familia de fotorreceptores en bacteria: las LOV-histidinas-quinasas, en las que la molécula sensible a la luz es una flavina, una proteína relacionada con la vitamina B2. Y la primera vez que se establece la activación mediante luz, de una actividad enzimática en una proteína-LOV, en bacteria. También se supo que Brucella, una bacteria patógena conocida por más de cien años y que se pensaba no era afectada por la luz, contiene en realidad una molécula capaz de detectar la presencia de esta y usar esa información para controlar un proceso vital.

Tres años antes, este mismo investigador describió a la ‘fototropina’, un fotorreceptor de luz azul en plantas, que gobierna la orientación de la planta hacia la luz (fototropismo). Una característica del girasol, la flor que siempre ‘mira’ al astro: desde la aurora, hasta el crepúsculo. Esta proteína, descubierta por el Dr. Winslow Briggs en la Universidad de Stanford, hace una década, fue la primera proteína LOV que usa flavina como pigmento fotorreceptor.

Los segmentos LOV (LOV-domains en inglés) aparecen en un gran número de proteínas, en diversos organismos en las que el resto de la proteína pueden ser moléculas tan diversas como enzimas o segmentos que se unen al ADN y controlan la expresión de genes. Ahora bien, ¿cómo puede el LOV-domain activado por la luz, propagar la señal a componentes tan diversos?

Hay distintos LOV domains bacterianos; y todos constituyen un mecanismo complejo… un Complejo Irreductible. La sigla LOV se refiere a un segmento pequeño de estas proteínas complejas, que funciona como modulo sensor de Luz, Oxígeno, o Voltaje (LOV), y la función depende de las distintas moléculas sensoras en el segmento.

La fototrofina y las histidino-kinasa bacterianas contienen flavina como detector de luz; pero también se sintetizan otras proteínas para este efecto. Los detectores de oxígeno contienen el grupo hemo (similar a hemoglobina en glóbulos rojos), casi en el mismo lugar de la molécula donde los receptores de luz contienen flavina. Los detectores de voltaje son segmentos LOV cuyo mecanismo de detección del potencial eléctrico no se ha descubierto aún… y los tres actúan en sintonía; resulta imposible aislarles. Si se anula alguno de los genes codificadores del trío, el sistema deja de funcionar. Así que no se puede entender que cada uno tuvo una función específica en un hipotético proceso evolutivo.

Otro hallazgo fue el de mecanismos de función de las rodopsinas bacterianas, unas proteínas que contienen retinal (vitamina A). Algunas rodopsinas bacterianas funcionan como convertidoras de energía: bombean iones a través de la membrana, en cuanto son activadas por la luz; otras actúan como sensoras de luz de diferentes colores (rodopsinas bacterianas sensoras).

En general, la fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo, en la orgánica usada en su crecimiento y desarrollo. Hay dos tipos:

1- Fotosíntesis oxigénica: liberación de oxígeno molecular (proveniente de moléculas de H2O) hacia la atmósfera.

2- Fotosíntesis anoxigénica, no libera oxígeno. Propia de un número reducido de bacterias, como las púrpuras y las verdes del azufre; pues su donador de hidrógenos es el H2S.

También hay bacterias capaces de compensar un bajo abasto de nutrientes, activando fotorreceptores: la fotoheterotrofía, muy común entre las bacterias marinas. Investigadores del Instituto Max Planck, junto a colegas de Alemania y Estados Unidos, analizaron su genoma, y hallaron los genes que codifican el empleo de energía lumínica; millones de ellas pueden verse desde el espacio, como una gran mancha.

Los fotoheterótrofos son muy abundantes; representan el 10 % del plancton marino. Varios microbiólogos marinos del Max Planck analizaron de cerca el ADN de una de las bacterias comunes halladas en costas de muchas partes del mundo: Congregibacter litoralis KT71, aislada por primera vez en aguas cercanas a la isla alemana de Helgoland.

Los experimentos de cultivo mostraron que KT71 es heterótrofa y depende de fuentes de carbono como azúcares y pequeños péptidos. Luego de investigar los datos genéticos aportados por el Instituto Craig Venter en E.U, los investigadores se sorprendieron de hallar todos los genes para la fotosíntesis bacteriana… pues la KT71 no está pigmentada como otras bacterias fotosintéticas.

Los expertos del laboratorio de la Colección Alemana de Microorganismos y Cultivos Celulares (DSMZ, por sus siglas en alemán), pudieron mostrar que cuando sus nutrientes escasean, la KT71 crece mejor con luz. Asumieron que la bacteria pasa de la combustión del carbono orgánico al sistema fotovoltaico, dependiendo de las condiciones ambientales… según dicte su programa en el ADN; si se elimina uno de los genes codificadores, muere. Otro complejo irreductible, conformando un nuevo tipo del ‘ojo elemental’, citado por la defensa evolutiva.

Las cianobacterias también forman su propio complejo irreductible; son uno de los máximos exponentes de bacterias fotótrofas. Su metabolismo forma parte de un sistema, donde todas sus partes funcionan como elementos indivisibles de un conjunto fotosensible:

1- Plastos: En la membrana celular, dentro del citoplasma. Poseen pigmentos fotosintéticos, específicos para esta función. Suelen contener una especie de clorofila [el mismo pigmento que tienen las plantas] conocida como bacterioclorofila, y de la cual existen al menos, 6 tipos diferentes, desde la ‘a’ a la ‘g’

2-Tilacoides: son las vesículas donde se activan las reacciones captadoras de luz de la fotosíntesis y de la fotofosforilación.

3- Ficobilinas: [o ficobiliproteínas] son proteínas que capturan la energía lumínica, que será luego pasada a la clorofila durante la fotosíntesis… sabiendo que todas las proteínas existen porque sus síntesis están inscritas y codificadas en el ADN.

De modo que los pigmentos de los plastos no significan nada en el sistema, sin la ayuda de las tilacoides, que es donde tendrá lugar la reacción fotolúminica. Ni las ficobilinas hacen nada sino están los plastos que serán activados por la luz; ni las tilacoides valen para nada, sin los pigmentos de los plastos ni las proteínas sintetizadas para capturar la energía lumínica. ¡Todo tuvo que surgir junto! Solo un ‘Programa’ pudo generar ese primer ‘ojo’ inexactamente llamado elemental; lo dicta la interdependencia de su funcionamiento.

No se puede hablar de ‘procesos de evolución del ojo’, mencionando como primer paso a un sistema que ha demostrado poseer en sí mismo una complejidad propia de conjuntos diferenciados. Otra evidencia de no-casualidad; una prueba más, de un programa inteligente y hábilmente diseñado, que permitió que distintos factores orgánicos se organizaran y evidenciaran una autonomía de acción, mediante distintos sensores activados al unísono… a nivel de célula.

Abanderados neodarwinistas: si pretenden evidenciar la evolución del ojo humano, desde el precepto de cualquier organismo ancestral, están obligados antes a demostrar que el sistema de ese organismo eónico pudo surgir por modificaciones aleatorias en el tiempo. Y la propia bacteria les dice que eso no es posible; de hecho, la ‘explosión’ de vuestro hipotético periodo cámbrico mostró el complicado sistema de lentes del ojo del trilobites, sin justificación fósil anterior, surgiendo completo, con ojos compuestos, como los de los insectos actuales.

De modo que la próxima vez que se pretenda decir que el ojo humano ‘evolucionó’ desde un organismo eucariota, deben recordar que la bacteria tiene un sistema similar, gracias a una actividad de conjunto, indivisible. Lo que tanto temía el afamado líder religioso:

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]

¡Ahí lo tienes de nuevo Carlitos, en la propia evidencia que tus seguidores pretenden propugnar!


**********