La música es electrizante y anticipa la clase de película que comienza. Colores llamativos y estructuras que recuerdan a células cruzan la pantalla y, por unos segundos, aparece una medusa de color verde brillante. Se trata de Hulk, el film de 2003 dirigido por Ang Lee. En ese momento, aunque para muchos fanáticos pase desapercibido, hay un guiño a un hecho científico que revolucionó la biología molecular y cuyos descubridores fueron galardonados con un premio Nobel. Desde la Agencia de Noticias Científicas de la Universidad de Quilmes te contamos el desarrollo científico que tiñó a Hulk de verde.
Bruce Banner es un personaje creado por Stan Lee y Jack Kirby para Marvel: Lee se ocupó del guion y Kirby del dibujo. Apareció por primera vez en 1962 y se trata de un científico que, durante un experimento, se expone a enormes cantidades de radiación. A partir de ese instante, Banner se transforma. Cuando experimenta emociones intensas es un ser de enorme fuerza física y gran resistencia. Aunque en el debut Hulk era gris, más adelante su piel se teñía de verde ya que era más fácil llegar a este color en las versiones impresas de los cómics.
En 2003 Ang Lee dirigió la película Hulk, protagonizada por Eric Bana. En sus escenas iniciales aparecen experimentos genéticos con distintos organismos, entre ellos medusas. Un detalle interesante es que las medusas producen sustancias fluorescentes, como la proteína verde fluorescente o GFP, por sus siglas en inglés (green fluorescent protein). Los científicos que descubrieron la GFP son Osamu Shimomura, Martin Chalfie y Roger Tsien, quienes fueron galardonados por esto con el premio Nobel de Química en 2008.
En la película, las señales verdes asociadas con las medusas funcionan como indicios visuales de las modificaciones genéticas que experimenta Bruce Banner. Sin duda se trata de ficción. Sin embargo, la GFP en biología molecular funciona de una forma parecida: el color verde es indicativo de modificaciones genéticas y puede ser monitoreado mediante técnicas simples con la ayuda de un microscopio.
Genes que hablan del interior de la célula
En biología celular, estudiar qué pasa dentro de una célula no es sencillo. Los genes (el ADN) que se encuentran en el núcleo celular se activan y producen proteínas cuando así se requiere. Conocer qué condiciones activan o desactivan ciertos genes es de gran utilidad para comprender mecanismos celulares. Para lograrlo, los científicos se valen de genes reporteros, que son secuencias de ADN que permiten detectar procesos biológicos a través de una señal observable.
Tomemos, por ejemplo, un gen que se activa ante un estímulo. Las células tienen un mecanismo para protegerse cuando se exponen a temperaturas elevadas: la activación de genes que dan lugar a proteínas de choque térmico o HSP, por sus siglas en inglés (heat shock protein). En otras palabras, cuando las temperaturas se elevan, el ADN de las HSP produce mayor cantidad de estas proteínas. Para llegar a esta conclusión, los científicos reemplazaron el fragmento de ADN de las HSP por el ADN de la GFP y vieron que, ante el aumento de temperatura, las células producían GFP, lo cual era evidente porque se teñían de verde. Este experimento puede extenderse a cualquier proteína cuyo gen se conozca y se pueda reemplazar mediante ingeniería genética por un gen reportero.
La GFP no es el único gen reportero disponible. Su ventaja sobre otros es que la producción de la proteína de color verde puede monitorearse en células vivas, mientras que otros ejemplos requieren pruebas bioquímicas con mezclas que terminan matándolas.
Un recorrido de más de cuarenta años
Todo arrancó en 1962. El científico japonés Osamu Shimomura estudiaba a la medusa Aequorea victoria, un organismo marino capaz de emitir luz. Logró aislar una proteína que producía luz verde, a la que posteriormente llamó GFP. Recién en 1988, el científico estadounidense Martin Chalfie conoció la GFP y pensó que podría aplicarse para estudiar procesos biológicos. No fue hasta 1992 que Douglas Prasher consiguió aislar el gen que da las instrucciones para producir GFP.
En 1995 apareció el bioquímico Roger Tsien, quien contribuyó a desentrañar los mecanismos por los cuales se podía ver el color verde de la GFP. También desarrolló variantes de la misma proteína mediante ingeniería genética. Así aparecieron proteínas amarillas y azules que permitieron estudiar varios procesos a la vez.
Finalmente, en octubre de 2008 la Real Academia Sueca de Ciencias anunció que el Premio Nobel de Química sería otorgado a Osamu Shimomura, Martin Chalfie y Roger Tsien por el descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente. Cada uno contribuyó con una parte fundamental: Shimomura la descubrió, Chalfie demostró su utilidad y Tsien profundizó en el conocimiento y amplió sus aplicaciones.
Desde las profundidades del océano hasta los laboratorios de investigación alrededor del mundo, GFP ayuda a desentrañar misterios en el interior de las células que antes permanecían ocultos. Y en eso, el increíble Hulk tiene mucho que ver.
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