Aportes de la bioquímica a otras ciencias biológicas

Por ser la bioquímica la ciencia que explica las bases moleculares de la vida, resulta fácil comprender cómo los logros y avances de aquella repercuten en las demás ciencias biológicas; puede por tanto decirse que todos los descubrimientos, todo el progreso científico alcanzado por la bioquímica ha implicado un aporte para las demás ramas de la biología, y en la medida que aquella se desarrollaba, impulsaba el progreso de ciencias afines.

Asimismo el conocimiento de la composición química de numerosas sustancias naturales presentes en los seres vivos, el estudio de la estructura de las biomoléculas, sus propiedades y organización macromolecular demostraron la relación indisoluble entre la estructura de todas ellas y la función que desempeñan.

La bioquímica ha aportado elementos importantes de apoyo a la teoría evolucionista, como son: la similitud estructural de moléculas que desempeñan las mismas funciones en distintas especies, la universalidad del código genético y la existencia de numerosas vías metabólicas semejantes en distintos organismos, por solo citar algunos.

Experiencias de simulación en los laboratorios, que reproducen con determinada fidelidad aspectos esenciales de las condiciones presumiblemente existentes en la Tierra primitiva, han aportado valiosos datos a la teoría del origen abiótico de la vida y a la comprensión de los eventos que pudieran haber ocurrido en el largo proceso de la formación de la materia orgánica y de los primeros organismos vivos.

La dilucidación de la estructura tridimensional de biopolímeros permitió comprender, además, los mecanismos moleculares de su función, lo que ha significado un avance tremendo en el conocimiento de la forma en que se realizan procesos tan fundamentales para la vida, como la acción catalítica de las proteínas enzimáticas (los biocatalizadores) y entender la manera en que otras proteínas realizan su función.

El modelo de Watson y Crick en la estructura del ADN y el descifrado del código genético hicieron posible la comprensión de los mecanismos generales del almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. El esclarecimiento de estos procesos en células procariotas y eucariotas ha permitido aplicar algunos de los conocimientos adquiridos en ramas diversas como: la agricultura, la microbiología, las medicinas humana y veterinaria, etcétera; muchos de los aportes de la bioquímica en esta temática han sido de aplicación en la preparación de medicamentos variados, como muchos antibióticos y citostáticos.

La comprensión al nivel molecular de fenómenos biológicos de gran importancia como mutación, duplicación y recombinación de genes, ha permitido entender las fuentes de variación poblacional, base de la teoría evolucionista, así como la resistencia a antibióticos desarrollada por algunas cepas de microorganismos; a su vez que ha facilitado la identificación de enfermedades moleculares y otras alteraciones hereditarias, lo que ha significado un avance fundamental a las ciencias médicas, como veremos más adelante con más detalle.

Los aportes de la bioquímica a la genética han sido numerosos y trascendentales. El aislamiento y caracterización funcional de algunas enzimas y otros compuestos importantes involucrados en la biosíntesis de proteínas y transmisión de la información genética, han sido fundamentales para el surgimiento de la ingeniería genética.

La dilucidación de las distintas vías metabólicas como la fotosíntesis y la respiración celular, así como la función de la molécula de ATP en el almacenamiento y transferencia de energía en los distintos organismos vivos, han permitido la comprensión molecular de aspectos esenciales de la vida, como el intercambio de sustancia y energía con el medio y la autorregulación, así como los mecanismos de la biotransducción; esto es, la capacidad que tienen los organismos vivos de cambiar un tipo de energía en otro.

Tanto el conocimiento de la estructura tridimensional de las proteínas, con función de anticuerpos (las inmunoglobulinas) como el esclarecimiento de los mecanismos de almacenamiento y expresión de la información genética, han permitido esclarecer en gran medida la capacidad de estas moléculas, para reconocer compuestos variados y reaccionar específicamente con estos. Ello ha contribuido al desarrollo de la inmunología y las ciencias relacionadas y constituye un valioso ejemplo del reconocimiento molecular, que se manifiesta también en las interacciones hormona-receptor y enzima-sustrato.

El estudio de las asociaciones supramoleculares ha significado un salto cualitativo en la biología celular y ha dado lugar al desarrollo de la biología molecular; de esta manera, el estudio de la asociación de distintos tipos de lípidos complejos, proteínas y algunos glúcidos permitió dilucidar la estructura íntima de las membranas biológicas y comprender mejor algunas de sus funciones, como el transporte selectivo de sustancias. Por otra parte, la constitución de los ribosomas y la cromatina ha podido entenderse mucho mejor, en la medida que se ha profundizado en las interacciones de las proteínas y los ácidos nucleicos.

La microbiología, la botánica, la agricultura, la industria farmacéutica, la biología celular, la inmunología, la genética, la ingeniería genética y la biotecnología, así como las ciencias médicas, tanto la veterinaria como la humana, han recibido importantes beneficios en las aplicaciones concretas de numerosos descubrimientos bioquímicos a sus intereses particulares, lo que ha redundado en avances importantes de estas ciencias afines.

No podemos olvidar el aporte tecnológico y metodológico que la bioquímica ha entregado a otras ramas biológicas, entre las que pueden mencionarse: las técnicas cromatográficas, las electroforéticas, las de ultracentrifugación, las enzimáticas, el marcaje radioisotópico, la síntesis de macromoléculas, el aislamiento de genes y su inclusión en el material genético de una célula ajena y la amplificación y recombinación de genes, por solo citar algunas de las más universalmente empleadas.