Premio Nobel de química 2006: importante contribución a la biología y a la salud de la humanidad

Por: Carlos A. Guerrero*

La Real Academia sueca de las ciencias de Estocolmo otorgó el premio Nobel de Química 2006 al norteamericano Robert D. Kornberg, de 59 años, por un trabajo que tiene mucha aplicación en biología.

El trabajo de este investigador estuvo alrededor de descifrar los mecanismos relacionados con un fenómeno celular denominado transcripción.

Para entenderlo, debemos recordar que toda célula posee en su núcleo el material de la herencia: DNA. El DNA está en forma de doble hélice y constituye un cromosoma completo. Los humanos poseemos 46 cromosomas (23 proceden del padre y 23 de la madre). Quiere decir que poseemos 46 DNAs en forma de doble hélice, formando cada doble hélice un cromosoma. Si unimos el DNA de los 46 cromosomas tendrían una longitud mayor que la de un individuo. Significa que para que quepan en el núcleo de una célula, este DNA debe superenrollarse sobre si mismo y lo hace utilizando un complejo de proteínas que se conocen con el nombre de Histonas.
El DNA debe ser «leido» para poder hacer las proteínas que son los obreros encargados de ejecutar las tareas descritas en el DNA.

Dado que la fábrica de obreros funciona en el citoplasma de la célula y el DNA está en el núcleo, entonces debe hacerse una copia del DNA, llevarse la copia desde el núcleo a la fábrica en el citoplasma para poder leer y hacer la proteína. El proceso de hacer una copia del DNA se denomina transcripción, es decir, se transcribe a otra molécula denominada RNA, que es una fiel copia del DNA. Este RNA se lleva a la fábrica citoplasmática denominada complejo ribosomal, donde una serie de moléculas lo «leen» y fabrican una proteína específica en un proceso denominado traducción o síntesis de proteínas. Para que la transcripción se pueda realizar se requiere de señales en el mismo DNA y de proteínas que reconocen dichas señales, para poder transcribir la información a RNA. Cuando se produce un RNA a partir del DNA se dice que se transcribió un gen. El premio nobel fue otorgado por contribuir a descifrar el proceso de transcripción, en especial la manera como el DNA se tiene que desenrollar y relajarse para poder ser transcrito a RNA, igualmente haber descifrado las señales en el DNA que permiten a algunas moléculas identificar donde debe comenzar el proceso y con qué intensidad o rapidez debe ejecutarlo. 

                 Los procesos que regulan la transcripción de DNA a RNA (…) son la clave que 
                           permite relacionar la influencia del medio ambiente sobre la actividad genética

      Robert D. Kornberg
En la actualidad, los procesos que regulan la transcripcion de DNA a RNA están siendo intensamente estudiados porque son la clave que permite relacionar la influencia del medio ambiente sobre la actividad genética. Al respecto, debe enfatizarse que es la relación dialéctica entre lo interno (los genes) y lo externo (el medio ambiente). Todos los individuos nacen con un número fijo de genes y mueren de viejo sin sufrir cambios en la cantidad de genes. Entonces, lo que explica las diferentes etapas de la vida no son cambios cuantitativos sino cambios cualitativos: el orden y la intensidad de la expresión de los genes. Entender esto es de vital importancia en cuanto sugiere que el medio ambiente puede modificar la expresión de los genes. Significa que dependiendo de lo que un individuo coma, deje de comer, el ejercicio que haga o deje de hacer (el estilo de vida) influirá en la expresión de los génes.

Significa que aunque se herede una información genética, esta no es estática, presenta una plasticidad que dependerá del medio ambiente. Es decir, los genes, lo interno, son la base que determina la característica del individuo, y el medio (el estilo de vida), la condición que permite dar dirección a la expresión de los genes: la salud o la enfermedad. Por esta razón, entender los mecanismos que regulan la transcripción es una contribución importante a la biología y a la salud de la humanidad.
Kornberg nació en 1947 y actualmente es profesor de Biología Estructural en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford. 47 años después de acompañar a su padre, Arthur, a recibir el premio Nobel de Medicina, una llamada telefónica dejó al estadounidense Roger Kornberg «completamente perplejo». Le llamaban para comunicarle que se había hecho merecedor del premio Nobel de Química. «Todavía estoy temblando. Espero poderme calmar pronto», le dijo a la prensa sueca el profesor de medicina en la Universidad de Stanford en Palo Alto, California. 
Kornberg comenzó a trabajar en transcripción durante su postdoctorado en los años 70, en el Laboratorio de Biología Molecular del MRC (Medical Research Council) de Cambridge, Inglaterra. Este laboratorio es un verdadero semillero de genios. Baste mencionar que fue cuna de los premios Nobel Francis Crick, James Watson, Max Perutz, César Milstein, Aaron Klug, Sydney Brenner, John Sulston y otros. El conocimiento básico descubierto es fundamental para entender el funcionamiento normal y patológico de las células vivas, en particular las del hombre, y para elaborar estrategias terapéuticas. La mayoría de las hormonas, factores de crecimiento, señales externas, etc., actúan sobre las células modificando la transcripción de ciertos génes y no otros, justamente porque afectan a las proteínas encargadas de la transcripción que estudió Kornberg.

 Los cambios patológicos como el cáncer y las infecciones virales también afectan a la transcripción de los génes de las células enfermas. El de Kornberg quizás sea el más biológico de los premios Nobel de química. Se podrá argumentar que la cristalografía de rayos X es un método físico y que las interpretaciones moleculares de ésta se encuadran en la forma de pensar de la físico-química, pero no cabe duda de que el campo donde sus hallazgos tiene mayor influencia es la biología. Parecería haber consenso entre los especialistas en transcripción en que Kornberg se merecía este galardón, pero también hay serias dudas sobre si lo merecía solo o si debería haber sido compartido con otros referentes en el campo, entre los cuales es dable mencionar a investigadores que hicieron contribuciones importantísimas como MarkPtashne, RobertTjian, Robert Roeder y Pierre Chambon.

 Es interesante recordar que el padre de Roger Kornberg, Arthur Kornberg es una de las figuras más prestigiosas de la Bioquímica y recibió el premio Nobel en 1959, por el descubrimiento de la primera enzima capaz de duplicar al DNA. Desde entonces se convirtió en el experto de más renombre en duplicación del DNA. Hoy es profesor emérito en la misma Universidad de Stanford donde trabaja su hijo Roger.

*MD, MSC, Ph.D. Profesor de Bioquimica Facultad de Medicina de la UN