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¿Cómo toman decisiones las células?

Cell Signaling. Principles and Mechanisms

Wendell Lim, Bruce Mayer y Tony Pawson
Garland Science, Nueva York (2014), 412 p.

  • José Lozano Castro

  • Dpto. de Biología Molecular y Bioquímica Universidad de Málaga

N

o puedo presumir de haber leído todos los textos académicos sobre señalización celular de publicación más o menos reciente, pero sí puedo decir que el manual de W. Lim, B. Mayer y el malogrado Tony Pawson es, sin duda, el mejor de los que conozco. Creo que se convertirá en un clásico, valioso no solo por la calidad y claridad expositiva de la información que contiene, sino por el enfoque, de tipo sistémico y cercano a la biología sintética, que aporta al estudio de la señalización celular. Esta aproximación intelectual no resultará nueva a los especialistas que hayan seguido la trayectoria científica de los autores pero es muy de agradecer que Garland Science haya contado con ellos para sumar un gran manual a su creciente lista de nuevos –y excelentes– libros de texto en biología molecular y celular.

 
El libro trata de responder a una pregunta fundamental: ¿cómo toman decisiones las células? El mero hecho de plantear una pregunta científica como origen e hilo conductor de los trece capítulos que integran este manual me parece un gran acierto, por lo novedoso y por su eficacia didáctica. En efecto, la pregunta elegida tiene un doble beneficio: por su interés propone al lector un desafío intelectual muy estimulante y por su concreción define con claridad el objetivo del libro y, por extensión, de la señalización celular como materia de estudio.
 
El segundo acierto de los autores es tratar de responder a la pregunta desde el punto de vista de la teoría de la información, considerando la célula como un sistema procesador, en analogía con los sistemas artificiales de tipo electrónico. Los autores optan por alejarse de la clásica visión top-down a la que nos tienen acostumbrados los, por otra parte escasos, libros de referencia en señalización celular. En lugar de describir en detalle las distintas vías de señalización (algo a lo que únicamente se dedica un capítulo –el 12– casi a modo de anexo), el foco se desplaza hacia la identificación de los componentes y mecanismos comunes que subyacen tras la enorme y compleja diversidad de comportamientos celulares. En este sentido, el contenido no defrauda las expectativas creadas por el título pues, efectivamente, lo relevante aquí son los principios y mecanismos básicos que han sido seleccionados por la evolución para generar redes complejas de señalización y diversidad de respuestas. Esta aproximación bottom-up tiene mucho sentido en el momento histórico (postómico) en el que se encuentra la biología, cada vez más interesada por aproximaciones sistémicas y con una clara necesidad de establecer y cuantificar las relaciones que existen entre las principales biomoléculas que dan entidad a su unidad básica de estudio, la célula.
 
«Creo que la gran aportación intelectual que hacen Lim, Mayer y Pawson en esta monografía consiste en definir los elementos básicos del lenguaje celular y los mecanismos que permiten su organización para generar información interpretable por la célula.»
Dos conceptos básicos emergen a lo largo del texto: la modularidad de los dispositivos señalizadores (las proteínas) y lo que los autores denominan core currencies, que quizá podríamos traducir por monedas corrientes, y que se refiere a un grupo reducido de cambios que son utilizados de manera universal para transmitir la información a nivel molecular (conformación, interacción, localización, modificación y degradación). De nuevo, ambos conceptos son presentados mediante analogías con los sistemas electrónicos procesadores de información. Así, se compara a las proteínas con los transistores (interruptores) que forman los circuitos de procesamiento y a sus cambios moleculares con la corriente que transmite la señal. A diferencia de los microprocesadores, que utilizan una únicamoneda corriente (el paso de los electrones), los autores inciden acertadamente en el hecho de que la célula pueda responder satisfactoriamente al enorme número y variedad de señales que recibe gracias a que las proteínas pueden «canjear» varios tipos de monedas corrientes.
 
El texto está estructurado en 13 capítulos aunque, en realidad, los dos últimos hacen las veces de sendos apéndices. Así, el capítulo 12 es un compendio de algunas de las principales vías de señalización, con relevancia desde el punto de vista fisiológico. Este capítulo sigue el esquema clásico de representación gráfica, desde el receptor a los efectores. El capítulo 13 será útil para aquellos que se inicien en la investigación pues contiene una relación, brevemente, comentada, de las principales técnicas experimentales que son de uso habitual en el estudio de la señalización celular. Los primeros nueve capítulos del libro están dedicados a presentar los módulos elementales y los cambios moleculares (las monedas corrientes) que las células utilizan, de manera universal, para procesar la información. En particular, ha sido una gran idea incluir todo un capítulo (el 5) dedicado a la dinámica espacio-temporal de las proteínas señalizadoras, un aspecto clave al que, tradicionalmente, se le ha prestado menos atención. Tras mostrarnos la lógica del diseño a escala molecular, los autores toman un gran angular y nos muestran, en el segundo bloque temático (capítulos 10-12) su resultado evolutivo, es decir, la arquitectura de los sistemas de señalización celular y su funcionamiento como procesadores de información. De particular relevancia me parece el capítulo 11 en el que se discuten conceptos esenciales como amplitud y duración de las señales, retroalimentación y biestabilidad.
 
Desde el punto de vista formal, hay que destacar la cuidada edición del libro. La lectura es amena y las figuras son informativas, a la vez que simples. También se agradece que los autores hayan elegido un grupo de elementos gráficos singulares para representar tanto los componentes modulares de las proteínas como los distintos tipos de modificaciones moleculares. Su uso es consistente a lo largo de todo el texto. Las referencias bibliográficas están muy bien escogidas y son actuales, lo que no es de extrañar en un texto que está escrito por tres científicos líderes en señalización celular.
 
La poeta norteamericana Gertrude Stein dejó escrito «Rose is a rose is a rose», queriendo enfatizar, de manera casi obsesiva, el valor del lenguaje, la importancia de dar un significado preciso a las palabras. Creo que la gran aportación intelectual que hacen Lim, Mayer y Pawson en esta monografía consiste en definir los elementos básicos del lenguaje celular y los mecanismos que permiten su organización para generar información interpretable por la célula. Afortunadamente, ahora disponemos de un estupendo libro de texto para desarrollar la asignatura. Siempre me ha parecido que señalización celular debería ser una asignatura obligatoria, con entidad propia en los programas docentes de biología y otros grados afines. Quizá durante los últimos veinte años podía ser considerada una disciplina in progress pero el nivel de conocimiento científico alcanzado en la actualidad y su relevancia en innumerables áreas de investigación biomédica y biotecnológica la habilitan, sin duda, para merecer algo más que un par de clases en los temarios de bioquímica o biología molecular.

 
Cell Signaling es también, por desgracia, una obra póstuma de Tony Pawson, fallecido el año pasado y figura capital para todos los que trabajamos en señalización (pawsonlab.mshri.on.ca). Como pequeño homenaje, Lim y Mayer posan con su retrato en una entrañable fotografía tomada …where we often met to work on the book under the spreading branches of this ancient live oak tree. Uno no puede sentir más que sana envidia al imaginar la escena de estos tres científicos disfrutando con su trabajo y agradecimiento por el magnífico libro que han escrito.
 
 


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