Cupido, toxinas y otras analogías químicas

No sé si se enteraron, tal vez sí, tal vez no, porque les queda medio lejos. Durante la semana del 25 al 29 de octubre se llevó a cabo la 17ª Semana Nacional de Ciencia y Tecnología, donde el CECyT 15 tuvo una participación distinguida. Como cada año, se impartió una serie de conferencias, unas tuvieron tintes científicos, otras no tanto. Una conferencia que particularmente llamó mi atención fue una intitulada “Cupido es químico”. Me pareció interesante cuan cierta es esta frase.
.
El infeliz querubín que se dedica a envenenar a la gente con sus flechas y a posar para las imágenes estampadas en globos, postales, hojitas y mucha otra chatarra que se vende muy bien a mediados de febrero, se distingue por dos cosas: porque está desnudo y porque tiene un vasto arsenal químico que ya quisieran los ejércitos de muchos países. Y durante el transcurso de esta plática, que tuve el gusto de escuchar dos veces, tuve una idea que me cautivó. Vino a mi mente un indio sudamericano mojando sus flechas en curaré antes de dispararlas contra su objetivo. Suponiendo que no todos conocen el curaré, he de explicar que se trata de una neurotoxina que contienen los batracios (anfibios como las ranas) y que está compuesta principalmente por una sustancia denominada tubocurarina. Esta sustancia es tan tóxica que un gramo de ella es capaz de matar a un ser humano o a una vaca.
.
Concebí una relación entre el asexuado y el indio, ya que si imaginan a este último con alitas, la idea es similar… una persona empapando sustancias en sus flechas antes de dispararlas. Y estaba en mi extasiante momento de debralle, cuando recordé aquella clase con Stivalet donde movíamos el palito ;D y hacíamos sustancias parecidas (en estructura y efectos) a los transmisores bioquímicos. No diré nada más sobre el tema. Y de ahí, me transporté a otra historia con palitos… esta trataba de un Herr Professor alemán, que se dignó a dar una plática sencilla en el kindergarten y fue puesto en jaque por un preescolar. Ni modo, como dice todo el mundo, así pasa cuando sucede.
.
Creo que a todos los profes les ha pasado eso, decía Andreas del Verrochio, maestro de Da Vinci, que el alumno debe superar al maestro. Pero hay pocos que lo toman así. Vienen mis fantasmas, mis recuerdos reprimidos… aquella ocasión que un san-juditas me ganó mi asiento en el metro Hidalgo; o tal vez el día en que me obligaron a comer sopa de champignones… La vez que mi equipo de calentamiento a reflujo se incendió (he ahí el porqué desde mayo me da pavor hacer prácticas de orgánica) o quizá cuando tuve un rendimiento del 0.00%...
.
Todo lo que me atormenta junto en un lapso de inconsciencia autoinducida. Precisamente alcanzada por la presión interna, donde, neurotransmisores dejan de funcionar correctamente y me hacen escribir esto. Recuerdos de Veracruz, Acapulco, Facultad de Química, Cinvestav, UAM-I, bailan en mi hueco craneal y yo pseudoescuchando la plática de la mañana. Creo que todo es por pensar, por tratar de recordar si alguna vez estuve enamorado, pues si lo estuve, fue hace mucho tiempo. De ahí vienen los recuerdos perdidos, es la explicación más coherente que he tenido. Creo que no, nunca he estado enamorado. Digo, si he tenido respuestas fisiológicas frente a personas específicas, pero eso es diferente a sentir “algo profundo”.
.
Y vuelvo al indio sudamericano. Tal vez sería mejor si Cupido empapara sus flechas en curaré, sarín, tabún, o que se yo. Así el mundo se evitaría muchos problemas. Aunque si las armas de las milicias del mundo dispararan lo mismo que las flechas del angelillo pornográfico, quizá lo cotidiano pasaría a ser parte de la dolce vita. Y es que como dijo John Lennon: “Vivimos en un mundo donde nos escondemos para hacer el amor, en cambio, la violencia y el odio se practican a plena luz del día”.

Nitrogenasa: la enzima que nos provee de nitrógeno

Aquí está el problema:
.
Casi todas las moléculas de nuestro cuerpo contienen nitrógeno (N). Hay N en los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, en nuestro material genético, en las moléculas que transportan energía dentro del cuerpo, pero ¿de dónde conseguimos el nitrógeno que consumimos? Bueno, hay mucho nitrógeno a nuestro alrededor: especialmente en la atmósfera, cerca del 78% de ésta son moléculas diatómicas de N2. Pero lo cierto es que no usamos el nitrógeno atmosférico directamente. Lo inhalamos y enseguida lo exhalamos. Parte se disuelve en nuestra sangre, da un paseo y vuelve a salir sin habernos ayudado ni dañado.
.
Todos los animales obtenemos nuestro nitrógeno de las plantas. Ellas por su parte lo obtienen de dos fuentes: del amoniaco (NH3) y de los nitratos (NO3-) del suelo o de microorganismos. Aunque, las plantas superiores tampoco pueden “fijar” nitrógeno de la atmósfera; obtienen el nitrógeno de fuentes naturales o de fertilizantes químicos. Algunas de las fuentes naturales son los minerales, las plantas y animales en descomposición, así como los nitratos producidos por descargas eléctricas que bajan con la lluvia ácida. Pero, el más extraordinario fijador de nitrógeno es un tipo de bacteria que vive en los nódulos de las raíces de las plantas leguminosas, en una relación simbiótica con ellas. Las leguminosas pueden fijar grandes cantidades de nitrógeno gaseoso, o mejor dicho, la bacteria que coexiste con ellas puede hacerlo.

.

Pero ¿cómo lo hace la bacteria?

.

Ellas tienen (y nosotros no) una enzima, que convierte el N2 a NH3. Las enzimas son proteínas, largos conglomerados de aminoácidos diferentes que tienen en conjunto una geometría y función específica. Existe por lo regular un sitio activo donde cada enzima lleva a cabo la tarea en cuestión. Esta enzima es la nitrogenasa, llamada así en virtud de su sustrato. Y lo divertido de todo esto es que en su parte interior nos tiene una sorpresa, y es que además de los aminoácidos comunes que forman parte de todas las enzimas, posee en su sitio activo un cúmulo de azufre y dos tipos de átomos metálicos: hierro y molibdeno.

.

El hierro se encuentra en la hemoglobina y en otras moléculas biológicas, pero, ¿y el molibdeno? ¿Qué está haciendo el Mo en un sistema biológico? Y en uno ¡Tan importante! Porque sin esos átomos de molibdeno, el nitrógeno no sería fijado por las bacterias. ¿En que arreglo geométrico se encuentran en Fe y Mo? ¿Cómo hacen tan eficientemente lo que todas las otras complejas enzimas en nuestro cuerpo no pueden? Hasta 1992 no teníamos ni la más vaga idea. Y no era por no intentarlo. Una intensa competencia internacional se ha establecido en la búsqueda de la nitrogenasa.

.

Otros científicos se están concentrando en el cúmulo de Mo-Fe-S en el sitio activo de la monstruosa proteína, pues la masa molar de está es de 291,000 g/mol. Los químicos están sintetizando moléculas de hierro, molibdeno y azufre en el laboratorio con la finalidad de que la actividad de la nitrogenasa pueda ser modelada por moléculas más pequeñas. Algunos estaban cerca, pero ninguno resultó correcto; pero en el verano de 1992, luego de una década de trabajo, Douglas Rees y sus colaboradores del Instituto Tecnológico de California (Caltech), propusieron una estructura para el cúmulo activo de Mo-Fe-S basados en medidas de difracción de rayos X.

.

Pero no ha habido gran avance hasta ahora… de hecho, la denominada “estructura proteínica del siglo” es un misterio, reto de las investigaciones bioquímicas, bioinorgánicas e inorgánicas. Espero que pronto se descubra el misterio de la nitrogenasa (Cotton, ¿Dónde estás?).