Bienvenidos a una entrada sobre una de las mayores locuras que he leído en un artículo científico. Ya sabéis la predilección que tenemos en esta página sobre ciencia ficción, exploración espacial y ese innato interés por la búsqueda de vida en el espacio. Al fin y al cabo, solo tenéis que buscar la palabra “Sagan” en las entradas que hemos escrito para encontrar unas cuantas. Y todos sabemos que Carl Sagan fue uno de los máximos artífices de la creación del programa SETI, y de alguno de los mensajes más interesantes lanzados al espacio. Pero el tema de hoy es un paso mucho más allá, tan extraño y extravagante como interesante. ¿Qué pensaríais de alguien que intenta buscar mensajes, inteligentes, de extraterrestres, en el genoma de un bacteriófago? Pues es justamente lo que intentaron Hiromitsu Yokoo y Tairo Oshima en 1979.
El artículo es una maravilla de leer. Seis páginas de entretenimiento puro en las cuales se mezclan ideas muy fallidas con otras que a uno le dejan pensando. De hecho, me ha llegado a los oídos (por terceras vías), que el propio Sagan fue quizás el impulsor de esta idea que este par de japoneses desarrollaron en forma de artículo. No sería muy extraño ya que el tema es muy similar a los que Sagan estaba unido.
De este artículo, lo más importante no es la propia conclusión sino todo el armazón mental que se tuvieron que armar y desarrollar para dar rienda suelta a esta locura. Obviamente os podéis imaginar la respuesta final: ¿hay algún mensaje en el fago ΦX174 de origen extraterrestre? No. Sin embargo, esto arroja una idea interesante, ¿es el material biológico apto para transmitir mensajes extraterrestres? Obviamente, los dos responsables del artículo creen que sí, apoyados también por un artículo previo de Francis Crick y Leslie Orgel sobre panspermia dirigida. Bueno, citar a uno de los descubridores de la estructura del DNA y a uno de los mayores investigadores en origen de la vida siempre suma. Se apoyan también en el hecho de que en sus tiempos, la generación de un genoma sintético estaba altamente fuera de su alcance pero que podría ser posible en un futuro. Que se lo digan a Craig Venter, ¿no? Además, comentan que la impresión de un mensaje en un medio biológico presenta una serie de ventajas respecto al medio más tradicional por ondas electromagnéticas, ya que el mensaje estaría mucho más limpio del posible ruido de este tipo de sistemas y se podría auto-perpetuar sin fallos. Además, eso haría que el mensaje, una vez lanzado y recibido, pudiera estar presente en el destino adecuado durante un tiempo mucho mayor que una señal de radio.
Antes de criticar los planteamientos, sigamos con lo que esta gente dice. Obviamente advierten de una pequeña gran dificultad: si enviamos un mensaje en envase biológico a otro planeta, debemos asegurarnos que la bioquímica del lugar sea la correcta. Ellos dicen, “claro, si consideramos que cada paso de la evolución en química y bioquímica es algo inevitable, ¡tendremos el medio perfecto! Además, no se nos ocurre otra cosa mejor que los ácidos nucleicos para ser los candidatos a guardar la información hereditaria per se” Ejem…
Pero, ¿por qué eligen entonces buscar en un virus y no en otro tipo de organismo? Un virus tiene muchas deficiencias como paquete de mensajes, empezando por el simple hecho de que necesita a algo más para poder replicarse. Argumentan que como el fago es uno de los habituales que infectan a la Escherichia coli, una de las bacterias presentes en los intestinos de humanos, una inteligencia superior sabría de este hecho y lo utilizaría para poner ahí el mensaje. De todas formas, el motivo fundamental de por qué eligen a un virus es una mezcla de historia y de genética muy interesante. Partimos del hecho de que el genoma de este virus fue el primero en ser secuenciado por Sanger en 1977. No nos olvidemos, estamos hablando de un trabajo que se hizo dos años después de eso, no había mucho más material con el que trabajar. Pero lo más interesante viene ahora, y esto ya no es tanta locura como podría parecer. Esta gente intenta buscar mensajes en genes que estén codificados justamente en el mismo sitio que otros. ¿Y esto cómo puede ser?
Ya sabéis que el DNA contiene genes, que codifican proteínas en última instancia. Estos genes empiezan y terminan en unas zonas bastante bien definidas y estudiadas hoy en día. Pero también hay que contar que el DNA es un polímero de doble cadena, y que una de las cadenas es complementaria a la otra. Esto quiere decir que cuando tenemos una adenina, al otro lado tenemos una timina; y que cuando tenemos una citosina, al otro lado tenemos una guanina. Y al revés, claro está. Lo que ocurre normalmente es que los genes están codificados en una de las hebras del DNA solamente. Pero en este caso jugamos con un virus, y éstos necesitan tener un genoma muy pequeño debido a diversas restricciones como el tamaño del propio virión (la partícula vírica), o el coste metabólico de tenerlo. Por lo tanto, los virus necesitan ser muy, muy ordenados y eficientes en cómo guardan su material genético, al estilo de Ikea guardando muebles en espacios imposibles, y una de esas formas es la de aprovechar las dos hebras de lectura para poder tener dos genes por el precio de uno. Así pues, con un solo trozo de genoma, tenemos dos genes. Nada mal, ¿eh?
Tipos de superposición de genes
Volvamos entonces a los mensajes extraterrestres. ¿Por qué este hecho de antes es relevante para nuestro par de intrépidos buscadores de señales? Pues porque como consideran esto de tener dos genes en uno algo muy complicado de explicar evolutivamente, y no saben cómo pudo llegarse a esta situación, ¡zas!, inteligencia extraterrestre al canto. Además, para añadir la guinda a este tremendo pastelazo que nos intentan vender, nos queda explicar la forma en la que “analizan” estos mensajes en busca de mensajes. En la imagen de abajo podemos ver, por cierto, la estructura de los genes en el fago ΦX174 tal y como se conoce en la actualidad, que no es taaaan diferente de lo que se sabía en ese entonces. Bueno, pues esta gente piensa lo siguiente, hay un gen, el B, que está superpuesto al gen A, y que, ojo al dato, tiene 121 amino ácidos, que es la multiplicación de 11 x 11, que son ¡dos números primos! Sí, así de genial es todo esto. Lo de esta multiplicación tiene origen en la idea de Drake (el mismo de la ecuación para calcular el número de civilizaciones inteligentes) en la que uno de los formatos más probable para lanzar un mensaje sea una imagen en dos dimensiones. De ahí a que intenten formar una matriz de 11×11 con esta proteína. Para ello lo que hacen es escoger el primer nucleótido de cada codón del gen A para que corresponda con el segundo nucleótido del gen B. Esto realmente tiene una base lógica, ya que cambiar el primer nucleótido de un codón suele resultar en cambios fatales en la proteína original, y por lo tanto sería el lugar donde se podría alojar un mensaje de una forma más estable. Además, a todo esto hay que sumar que si uno quiere modificar un trozo del genoma que codifica para dos proteínas simultáneamente, lo va a tener mucho más difícil y por lo tanto se le confiere más estabilidad.
fago ΦX174
Bien, pues ya tenemos los nucleótidos, tenemos una matriz en la que representarlos, y queremos buscar algún tipo de mensaje. Lo que esta gente hizo fue fácil. Ya que tenemos cuatro bases diferentes (A, C, G y T), éstas se pueden clasificar en solo dos grupos químicos, las purinas (A y G) y las pirimidinas (C y T). Si tenemos una purina, tenemos un 1; si tenemos una pirimidina, tnemos un 0. Y coloreamos acorde a eso. Con esto ya tenemos la posibilidad de generar una imagen simple y buscar un posible mensaje. También vieron los pares C-G y colorearon con ese esquema. Os dejo abajo la imagen de lo que encontraron, en cada una de las tres pautas de lectura para el caso purina-pirimidina a la izquierda, y por pares C-G a la derecha.
Resultados de las imágenes de las bases en los codones del gen B
¿Veis algo? ¿De verdad? Esto parece más un test de Rorschach. Obviamente no se ve nada, y no se puede sacar nada en claro. Vaya una decepción, todo este camino para ver si nos estaban contando algo, aunque fuera un mísero cuadrado, triángulo o cualquier otra figura geométrica simple, y no encontramos nada. Pero no os preocupéis, nuestro par de japoneses tenían algo más de tiempo libre que dedicar a esto. Así que buscaron el siguiente gen superpuesto en el genoma. El gen E está en la misma zona que el gen D, y, ojo al dato otra vez, tiene 91 aminoácidos que resultan de la multiplicación de 7 x 13, ¡otros dos números primos! ¿Alguien dijo Contact? Como es de esperar, no encuentran absolutamente nada después de aplicar el mismo procedimiento que antes. Estos señores extraterrestres están jugando mucho con nosotros, nos dan esas indudables pistas de números primos pero después no nos enseñan nada de nada. ¡Malditos!
Como podréis comprender, el artículo tiene una multitud de fallos lógicos y científicos que, si ya eran evidentes entonces, ahora lo son más. Pero también es cierto que parte de ciertas ideas más o menos correctas y nos deja con algunas cuestiones en mente. Una de las primeras es si realmente la química de este planeta ha evolucionado de esta forma por factores aleatorios, o si hay una razón física y química que hace que el espacio de posibilidades sea mucho más reducido de lo que pensamos. Esta cuestión sigue estando vigente hoy en día, y se ha avanzado algo en el campo para saber que realmente no hay una capacidad infinita de variación en el origen de la vida. Sin embargo, personalmente creo que es algo improbable que en otro mundo se hubiera elegido justamente las bases que tenemos ahora para guardar la información genética, aunque quién sabe, ¡quizás sí es así! Además, aunque la idea de los genes superpuestos y su fiabilidad a lo largo de la evolución por la dificultad de cambiar cualquier base es más o menos correcta, eso no quiere decir que no varíen. Hay muchos más procesos en la evolución que la propia selección natural, ya que podemos encontrarnos con deriva genética, transmisiones horizontales o cuellos de botella, por ejemplo. Además, los virus se comportan un poco como quieren muchas veces y su evolución es algo muy complejo de medir por la alta tasa de mutaciones que tienen y su habilidad para modular su material genético en muy poco tiempo.
Sin embargo, no quiero que terminéis de leer este artículo con una mentalidad negativa de esta pequeña pero interesantísima investigación. Hay mucho y muy positivo que se puede sacar. Lo primero de todo es que cualquier cuestión en ciencia merece un respeto y un tiempo para pensarlo. Las ideas pueden chocar, ser raras a priori, y muchas cosas más, pero alguna vez que otra han surgido investigaciones y resultados muy interesantes de ideas locas. Si una cosa es errónea, al final se sabrá, pero ese tipo de investigación también es necesario. El segundo aspecto que veo positivo en este tipo de investigaciones es la propia pasión por hacer ciencia. ¿Quién, en su sano juicio, va a dedicar tiempo a responder este tipo de preguntas? Alguien a quien el simple hecho de la intriga y el desconocimiento le impulse a hacerlo, y eso solo es posible con pasión. La ciencia se construye gracias a gente apasionada que dedica su tiempo y su esfuerzo mental en ella. De muy poco sirve hacer ciencia como quien hace longanizas (con todo mi respeto hacia ellas, que están muy buenas). La curiosidad y la pasión deben ser el motor principal por el cual un científico se mueve. Podrá tener más o menos éxito, avanzar más o menos en el campo, pero esa actitud contagia mucho más que la forma anodina de hacer, o hablar sobre ciencia. Y por último, porque “mearse fuera del tiesto” también es sano de vez en cuando.
Referencia:
Yokoo, H. and Oshima, T. Is Bacteriophage ΦX174 a Message from a Extraterrestial Ingeligence? Icarus (1979). 38, 148 – 153
Daniel Martínez Martínez (@dan_martimarti) es licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad de Valencia, donde también realizó el máster Biología molecular, celular y genética. Realizó su doctorado a caballo entre el FISABIO (Fundación para el fomento de la investigación Sanitaria y Biomédica) y el IFIC (Instituto de Física Corpuscular). Su labor investigadora está centrada en el estudio de la relación entre la composición funcional y de diversidad de la microbiota humana, y el estado de salud-enfermedad de los individuos. Durante los últimos años ha mantenido una actividad de divulgación científica escrita, además de participar en la organización de eventos como Expociencia. Actualmente trabaja en el Imperial College de Londres.