Redes de regulación genéticaconsecuencias teóricas sobre los conceptos de gen, de función génica y de información genética

Resumen

Esta tesis doctoral desarrolla las consecuencias teóricas que el trabajo realizado en Genética Molecular sobre redes de regulación genética, y el consiguiente giro de atención sobre la actividad cis-reguladora de procesamiento de información del ADN, conlleva respecto a tres debates de la Filosofía de la Genética contemporánea, que versan respectivamente sobre el concepto de gen, sobre la teoría de la función génica y sobre el concepto de información usado en Genética. Tras un análisis conceptual de los principales conceptos de gen usados en las diferentes áreas de la Genética, el tercer capítulo presenta la investigación en Genética Molecular contemporánea sobre redes de regulación genética, especialmente la realizada por el equipo de Eric Davidson. El propósito central es examinar el mencionado giro teórico de la Genética Molecular, que ha desviado su atención de las secuencias codificantes al aparato cis-regulador del ADN y, con ello, a su función de consumo de información. Se exponen las hipótesis principales que representan este giro teórico y se concluye con una formulación del concepto de gen asumido en este contexto (en esta tesis denominado “gen cis-codificante”). Se argumenta cómo, al incorporar la alta complejidad estructural de las secuencias cis-reguladoras, este nuevo concepto de gen como procesador de información permite dar cuenta de las funciones ontogenéticas del gen en el nivel intercelular, sin renunciar a su papel explicativo en la transmisión. En consecuencia, el concepto resuelve las dificultades enfrentadas por otros conceptos moleculares de gen. En el capítulo 4 se sugiere que, dadas las propiedades que caracterizan la funcionalidad del gen en esta tradición, conviene complementar la teoría de función génica estándar, etiológica de efectos seleccionados, con un acercamiento organizacional. Las dos ideas centrales de la argumentación radican en la “hipótesis de la caja de herramientas” –de acuerdo con la cual la especificación funcional de una secuencia codificante viene determinada por su integración funcional con respecto a otras secuencias codificantes vía alguno de sus módulos cis-reguladores– y la “hipótesis cis-reguladora” –según la cual la selección natural ha operado principalmente sobre las reglas cis-reguladoras de esta integración funcional intergénica. De acuerdo con el enfoque propuesto, la dimensión teleofuncional del estado de activación de una secuencia codificante es inherentemente condicional a su co-variación, en un periodo particular de tiempo, con respecto a otros estados de activación de otras secuencias codificantes en la misma red de regulación, en la misma célula y en otras células, que constituyen sus presuposiciones funcionales. En los capítulos 5 y 6 se presentan y evalúan los principales propuestas de naturalización del concepto de información utilizado en Genética. Tras una revisión de los argumentos en contra de las propuestas que toman como referencia conceptos formales (5) y conceptos teleosemánticos (6) de información, se argumenta el papel explicativo que la noción teleosemántica posee en la investigación en redes de regulación. Más concretamente, se argumenta que el estado de regulación celular detectado por un módulo cis-regulador es portador de una información cuyo contenido es el estado de regulación de otras células del organismo, siempre que el primero esté compuesto por proteínas reguladoras que sean indicadores precisos de la red genética. A diferencia de la propuesta de teleosemántica genética de Nicholas Shea, se defiende un papel explicativo del concepto de información semántica en Genética del Desarrollo, en la medida en que los sistemas de correlación pertinentes se despliegan en una escala temporal ontogenética. Y, a diferencia de la teleosemántica clásica, se tiene en cuenta un aspecto de la teleofuncionalidad biológica destacados por el enfoque organizacional, a saber, la condicionalidad de cada función a otros estados funcionales del sistema.