LA HIPÓTESIS DE PAPY

Equilibrio y regulación, dos aspectos de un mismo problema: una hipótesis referente al método de acción de dos tipos de hormonas
vegetales, implicadas en los fenómenos
de regulación celular

En mayo de 1965, Paul Papy, investigador de origen extranjero, es contratado por el INRA y destinado al laboratorio de fisiopatología vegetal de Dijon. Sus funciones: estudiar el método de acción de las hormonas vegetales de crecimiento en el caso de las relaciones huésped/parásito existentes entre una variedad de tomate y un hongo patógeno. Es menos de lo que se escribe en el contrato.

Con todo, el director del laboratorio lo sabe, Papy no se interesa realmente ni por el método de acción de las hormonas vegetales, ni por las relaciones huésped/ parásito mencionadas anteriormente. Quiere simplemente comprobar, en un caso particular elegido por casualidad, las conclusiones a las que ha llegado dos años antes redactando su memoria de final de estudios.

Estas conclusiones tratan del modo de acción de las auxinas y giberelinas, estas sustancias misteriosas llamadas "hormonas de crecimiento" que actúan siempre, por todas partes y a todos los niveles, y de las que ya hablamos. Se resumen de la manera siguiente:

"Las auxinas y las giberelinas, hormonas vegetales de las cuales conocemos solamente sus formas móviles, actuarían, una vez llegadas al término de su pase por la planta, las unas en los grupos AT, las otras en los grupos GC del ADN, su papel es en realidad garantizar la apertura selectiva de las dobles cadenas de ADN (la activación de los genes) por ruptura de las conexiones H + que garantizan su estabilidad... Lo que se puede expresar de la siguiente manera: en un momento dado, en una célula dada, sólo serían activos los genes cuya estructura (la relación AT/GC) corresponde al equilibrio auxinas/giberelinas que reina en este momento en esta célula ".

TRES OBSERVACIONES PRELIMINARES.

Esta hipótesis no prejuzga de ningún modo el método de acción de las otras hormonas vegetales, sustancias sin relación química con las dos hormonas consideradas aquí, y que tienen necesariamente por lo tanto una diferente actividad.

Ya no prejuzga los grupos al nivel de los cuales las auxinas y de las giberelinas actuán, o del hecho de que esta acción se ejerza sobre toda la longitud de las dobles cadenas de ADN, más bien que sobre su parte inicial, dicha "operador" en biología molecular. Porque es estrictamente incapaz, y que todo eso no tiene gran importancia por el momento.

Por último, por deseo de conveniencia, el término "hormonas" se aplicará hasta las formas activas de las auxinas y giberelinas, únicas sustancias que nos interesan aquí. Sus formas móviles se llamarán "hormonas libres".

¿ POR QUÉ ESTA HIPÓTESIS ?

Tenemos dado que el hecho de tratar una planta con auxina o con giberelina induce modificaciones profundas en el crecimiento, la diferenciación, la reproducción, la senectud, la sensibilidad o la resistencia de la planta a tal o cual enfermedad..., todos son fenómenos que resultan de una multitud de reacciones enzimáticas. Papy pensaba pues, como mucha gente en ese tiempo, que la acción de estas sustancias no podía explicarse sin pasar, aunque no por todas las enzimas, al menos por un gran número de enzimas.

Ahora bien había en esta clase de evidencia algo que obstruía a este hombre: la contradicción que existe entre el carácter no específico de las auxinas o de las giberelinas y la especificidad de las enzimas. ¿Cómo encontrar en efecto, en la infinita diversidad de las estructuras enzimáticas, estos lugares de acción, estos grupos químicos siempre similares, que permitirían concebir una acción no específica de las hormonas a este nivel?

Llegó pues a esta conclusión, bastante lógica: puesto que una acción directa de las auxinas y giberelinas sobre las enzimas es difícil de prever, esta acción - puesto que es necesario que haya acción - debería ser indirecta. Auxinas y giberelinas actuarían entonces al nivel de sustancias que poseen una estructura no específica. Sustancias que a su vuelta deberían dar cuenta de la infinita diversidad de las estructuras enzimáticas.

Y se dice que la elección se limitaba aquí, que era necesario pasar por el ADN, su estructura en doble cadena, y más concretamente por los grupos AT y GC, directamente implicados en la síntesis de las enzimas.

De ahi la hipótesis anterior y los esquemas siguientes, a los cuales nos referiremos en permanencia a partir de ahora, puesto que constituyen el fundamento incluso de esto que es necesario llamar la "Biología de Papy".

QUIÉN TIENE LA COLA DEL GATO TIENE
AL GATO ENTERO...

Para Papy, esta hipótesis no podía ser sino justa o falsa: era justa si las auxinas y las giberelinas actúan realmente al nivel de los grupos AT y GC del ADN, su papel siendo entonces controlar la actividad de los genes. Era falsa en todos los demás casos.

Si fuera falsa, sólo se añadiría una hipótesis más en el armario. Si fuera justa, representaria en cambio algo importante, porque permitiría comprender mejor, no sólo el método de acción de las dos principales hormonas vegetales, sino también en esa línea los fenómenos de regulación celular, el funcionamiento de la célula, el funcionamiento del organismo vivo, los conceptos de salud y enfermedad, los distintos tipos de enfermedad, y sin lugar a dudas de otras cuantas cosas.

Si la hipótesis corresponde a la realidad, se puede decir en efecto sin gran riesgo de equivocarse:

EN LO QUE SE REFIERE A LOS ORGANISMOS UNICELULARES:

Las flechas negras corresponden a reaccciones de síntesis y degradación que requieren la intervención de enzimas especificas. Las flechas blancas indican que se trata de simples reacciones de intercambio, de equilibrio, de regulación

1. En un momento dado, en una célula dada, sólo son activos los genes cuya estructura (la relación AT/GC) corresponde al equilibrio auxinas/giberelinas que reina en ese momento en esta célula. ¿Este equilibrio va a cambiar? Estos genes pierden su actividad a beneficio de otros genes, cuya estructura corresponde al nuevo equilibrio que reina ahora en la célula. Y resulta lo siguiente:
- todo lo que pasa en un momento dado en una célula dada está directamente vinculado al equilibrio auxinas/giberelinas que reina en ese momento en esta célula,
- todo lo que pasa en una célula otorgada durante un plazo de tiempo dado está directamente vinculado a la evolución del equilibrio auxinas/giberelinas que reina en esta célula durante este mismo plazo de tiempo.

2. La regulación ejercida por estas dos hormonas sobre la actividad celular no puede ser absoluta. Sólo se refiere, en efecto, a la síntesis de las enzimas, la actividad de estas mismas enzimas que permanecen sujetas a la influencia del medio (del medio celular se entiende? ese a su vez influido por el medio exterior).

3. Sin embargo su papel es importante: al igual que todo fenómeno metabólico que se respete, el equilibrio hormonal resulta de una actividad enzimática compleja (las giberelinas son resultantes del metabolismo carbonoso, las auxinas del metabolismo nitrogenado). Reflejan pues a su manera lo que pasa en el organismo, teniendo en cuenta su edad, su estado fisiológico y las condiciones de medio...

4. Este pequeño ordenador que es el núcleo no controla pues la síntesis de las enzimas simplemente en función de un programa preestablecido (el programa genético). Lo hace teniendo en cuenta las informaciones que le proporciona el equilibrio AIA/GIB sobre la fase de evolución de la célula, su estado sanitario, y las condiciones de medio.

EN LO QUE SE REFIERE A LOS ORGANISMOS PLURICELULARES:

Les flechas negras corresponden etc

5. Todo lo que pasa en un momento dado en una planta dada está directamente vinculado al equilibrio auxinas/giberelinas que reina en ese momento en cada una de las células de esta planta.
– Todo lo que pasa en una planta otorgada durante un plazo de tiempo dado está directamente vinculado a la evolución del equilibrio auxinas/giberelinas que reina en cada una de las células de esta planta durante este mismo plazo de tiempo.

6. A diferencia de lo que pasa en los unicelulares, el equilibrio auxinas/giberelinas reinando en la célula no refleja aquí solamente el metabolismo de la célula. Dependiendo en gran parte de las hormonas libres, refleja también a su manera lo que pasa en todas las demás células de la planta. Estos mil millones pequeños ordenadores que constituyen los núcleos, y que son estrictamente idénticos en una misma planta..., estos mil millones de pequeños ordenadores pues se conectan los unos a los otros y actúan en la red como lo hacen los ordenadores sobre los cuales golpean ligeramente los empleados de un banco o de una empresa bien llevada.

7. Las raíces tienen pues en cuenta las variaciones de temperatura o luz a las cuales se someten las partes aéreas de la planta... Los tallos o las hojas reaccionan a la mayor o menor cantidad de humedad del suelo, a las contribuciones de abono, o incluso a las fechorías de un hongo patógeno que combate las raíces.

8. Se puede finalmente añadir a esto: un organismo uni - o pluricelular que no responde a estas condiciones se eliminará vía selección natural, a menos que circunstancias excepcionales le permitan pasar el problema (véase algunos casos de simbiosis, parasitismo, o intervención humana).



Queda por saber en qué medida esta teoría puede corresponder a la realidad. De ahí esta nueva pregunta: ¿cómo comprobar esto?

la biología de papy - 05