“Hoy estamos aprendiendo el lenguaje con el que Dios creó la vida. Estamos llenándonos aún más de asombro por la complejidad, la belleza y la maravilla del más divino y sagrado regalo de Dios.”
El 26 de junio de 2000, se publicó un borrador del genoma humano. El entonces presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton, dejó la declaración anterior al anunciar la finalización del borrador del proyecto del genoma humano, que había sido el mayor problema en el campo de la ciencia durante la última década del siglo xx. Veamos el misterio de los genes humanos que dejaron asombrados a muchos.
Gen, la llave del misterio
Genoma es una palabra compuesta por las palabras gen y cromosoma, que indica toda la información genética que tiene un organismo vivo. Es decir, la culminación del borrador del genoma humano significa que el plano completo de nuestro cuerpo se ha vuelto visible. La gente tuvo grandes expectativas de que esto desempeñaría un papel trascendental en el campo de las ciencias de la vida, como facilitar la invención de nuevos medicamentos, predecir enfermedades futuras o prevenir y tratar enfermedades incurables mediante el tratamiento genético. El Dr. Francis Collins, quien dirigió el Proyecto Genoma Humano, lo llamó el “lenguaje de la vida”.
Cada célula humana contiene 23 pares de cromosomas. Un cromosoma es una molécula de ADN que contiene genes, enrollados finamente como una madeja de hilo. Es diferente de un individuo a otro, pero en todo cuerpo humano cada célula tiene los mismos conjuntos de cromosomas. Si todos los cromosomas en forma de X se desenredaran, el ADN tendría más de dos metros de largo; pero este largo ADN se pliega muy finamente dentro de un núcleo celular de solo 4 μm.
El ADN que forma genes es un material muy pequeño cuya estructura apenas se descubrió en la década de 1950. Sin embargo, su forma es asombrosamente elaborada. La molécula de ADN tiene la forma de una escalera en espiral compuesta de dos cadenas que forman una doble hélice, y almacena información genética con las secuencias de bases que son los pasos de la escalera. Hay cuatro bases: adenina, timina, citosina y guanina. Por lo general son llamadas por sus iniciales: A, T, C y G. A y T, y C y G son complementarias porque siempre se combinan en pares. Por esta razón, aunque un ADN se corte por la mitad y se elimine un lado, se puede restaurar porque la información aún está en el otro lado.
El genoma humano es de más de 3000 millones de pares de bases. Leerlo tomaría más de 95 años, aunque leamos uno cada segundo sin descansar día y noche. Si imprimiera todas las secuencias de bases de ADN en páginas A4 que tienen 2000 caracteres cada una, tendría 1,5 millones de páginas, formando una pila de unos 225 metros de altura.
El almacén de información más antiguo
La forma en que el ADN almacena la información genética es muy similar a la forma en que las computadoras almacenan la información digital. Las computadoras memorizan toda la información funcionando en binario, que es un sistema numérico que solo usa dos dígitos: 0 y 1. Es porque las computadoras reconocen el estado de la corriente que no fluye como 0, y el estado de la corriente que fluye como 1. El ADN tiene toda la información genética con cuatro bases, lo que lo hace similar al cuaternario, y permite la compatibilidad con varios medios de almacenamiento de información.
Los datos digitales se graban en medios como CD o discos duros. No obstante, tienen un defecto: deben volver a grabarse regularmente porque un daño en una parte considerable es inevitable al transcurrir las décadas. Además, se necesitan dispositivos de almacenamiento de datos más potentes ya que se produce una enorme cantidad de datos en estos tiempos modernos. Se predice que la cantidad de datos digitales será de aproximadamente 44 zettabytes en 2020. Esta es una cifra inmensa que equivale a 44 billones de gigabytes.
Por el contrario, el ADN es un material estable que puede preservar la información genética almacenada incluso por decenas de miles de años. Un gramo de ADN tiene un número astronómico de bases que es aproximadamente 1021. Si se convierte en memoria, equivale a mil millones de terabytes. Se puede almacenar una gran cantidad de información de forma segura durante mucho tiempo en un espacio tan pequeño como una molécula.
Para complementar los defectos del método de almacenamiento de información digital, actualmente hay una investigación activa sobre si el ADN se puede utilizar o no como un medio para almacenar información. El Instituto Europeo de Bioinformática (EBI) anunció que codificó con éxito 739 kilobytes de varios tipos de datos, como archivos de voz, imagen y texto, en una hebra de ADN al convertirlo en secuencias de bases. También pudieron reconstruir los archivos originales.
ADN, el código de la vida
Todos los organismos vivos en la tierra viven y dan vida a sus descendientes a través del lenguaje común llamado ADN. ¿Cómo los códigos de ADN de las bases, que parecen imposibles de entender, crean los huesos y la carne? El ADN, el modelo de proteínas que componen nuestro cuerpo y ayudan a las actividades de la vida, hace copias para proporcionar información genética a la máquina de construcción de proteínas. Dado que el ADN contiene información importante que no debe dañarse, el ADN mismo no se mueve fuera del núcleo. En cambio, solo copia las partes necesarias y las envía.
Puede imaginar fácilmente cómo se copia el ADN al pensar en una cremallera rota que está abierta en el medio. Después de que las bases de ADN se separan, las enzimas copian una parte determinada necesaria para fabricar proteínas, a una hebra de ácido ribonucleico (ARN). Esto se llama ARN mensajero (ARNm). El ADN es como el libro original que no se puede sacar, y el ARNm es como copias de algunas páginas necesarias de este libro original. El ARNm, que es una copia del ADN, sale del núcleo y se sintetiza con los ribosomas, que son máquinas de construcción de proteínas.
Los ribosomas combinan aminoácidos apropiados de acuerdo con la información genética del ARNm y producen proteínas. El orden de las secuencias de bases es la información genética. Tres secuencias de bases funcionan como un código que designa ciertos aminoácidos. Por ejemplo, la secuencia de bases de ADN “ATG” anuncia el comienzo de la síntesis de proteínas y aporta un aminoácido llamado metionina.
Dado que tres bases se unen y designan un aminoácido, resulta en un total de 64 códigos. Son más de 20 tipos de aminoácidos que son ingredientes de proteínas. Entonces, a veces, diferentes códigos designan el mismo aminoácido. Las secuencias de bases del ADN (GGG, GGC, GGA y GGT) codifican el mismo aminoácido llamado glicina. Varios tipos de proteínas se hacen de esta manera y deciden las funciones y la naturaleza de la célula.
El 14 de abril de 2003, se hizo el anuncio final de que el mapa del genoma humano finalmente se completó con una precisión del 99,99 %. Sin embargo, los científicos que estaban convencidos de que habían descubierto el secreto de todos los fenómenos vitales, quedaron perplejos por un resultado inesperado al interpretar las secuencias de bases de ADN completas. Habían anticipado que habría más de 100 000 genes, pero solo había unos 30 000, y aproximadamente el 98 % era información cuyo significado no se podía encontrar en cuanto a la creación de proteínas. Pensaron que habían encontrado la respuesta, pero fue como obtener otra prueba.
El Dr. Robert Waterston, quien participó en el proyecto, dijo: “Tenemos ante nosotros el plano de la vida que hace que una célula se haga adulta hasta llegar a la tumba. Sin embargo, está escrito en un lenguaje arcano y abarca una complejidad que apenas estamos comenzando a entender”.
Debido a su investigación continua, se anticipa que este ADN, llamado ADN no codificante, desempeñará cierto papel en el fenómeno de la vida, pero aún no se ha descubierto un mecanismo detallado con precisión. También hay una investigación activa para averiguar las funciones de genes individuales y revelar la estructura de la proteína hecha de ADN, para que pueda aplicarse al tratamiento y la prevención de enfermedades. La “era posgenómica” para interpretar el lenguaje de la vida contenido en el ADN, ha comenzado.
Durante los últimos 400 años, la historia de la biología ha seguido desarrollándose. A partir de la anatomía, hemos estudiado fisiología, embriología y bioquímica, y ahora estamos en un punto en el que investigamos el interior de las células, leemos e interpretamos la información contenida en los genes. Las ciencias de la vida que han dado un paso adelante al completar el Proyecto Genoma Humano, parecían haber conquistado por completo los genes humanos. Sin embargo, cuanto más aprendíamos sobre el ADN de la doble hélice y la ley de la herencia, que parecían muy simples, más difícil resultaba entenderlos.
Muchas personas cometen un error al comprender la naturaleza y a los humanos solo con conocimiento científico y juzgarlos como simples. Sin embargo, la ciencia está demostrando la existencia del Creador a través del principio de todas las cosas y la complejidad y perfección del orden contenido en ellas.