Naturaleza y sociedad | Crónica | 29.DIC.2024
Aminoácidos: ladrillos de la vida, trampa para un mayate / Revista Elementos BUAP
Luz Neri Benítez Herrera, David Alavez-Rosas
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Las proteínas son vitales para los trabajos que realizan las células, así como para mantener la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos de los seres vivos. Las proteínas están formadas por aminoácidos, los cuales son conocidos como las moléculas de la vida, ya que desempeñaron un papel clave en el surgimiento de la vida en la Tierra.
Curiosamente, el origen de los aminoácidos se remonta a poco después de la creación del universo, es decir, son muy viejos. Muchas de estas moléculas llegaron a la Tierra debido al impacto de meteoritos: podríamos decir que son extraterrestres.
Químicamente, los aminoácidos son moléculas orgánicas que contienen los grupos funcionales amino y ácido carboxílico (Figura 1). Existen cerca de 300 aminoácidos conocidos por el ser humano, veinte de los cuales se producen en la naturaleza. Sin embargo, solo diez (lisina, triptófano, histidina, fenilalanina, leucina, isoleucina, treonina, metionina, valina y arginina) se encuentran en la dieta de insectos y humanos.
Son los llamados “aminoácidos esenciales”, ya que no pueden ser sintetizados por el propio organismo (Figura 1). Los otros diez aminoácidos se consideran “no esenciales” porque pueden sintetizarse a partir de otros aminoácidos o componentes químicos similares.
LAS MOLÉCULAS DE LA VIDA COMO PRECURSORES DE FEROMONAS
Los aminoácidos son de especial relevancia para los mayates, ya que además de ser las unidades fundamentales de las proteínas, algunas de las especies de estos insectos los usan como precursores de sus feromonas sexuales. Los compuestos éster metílico de L-valina y éster metílico de L-isoleucina son moléculas utilizadas como feromonas sexuales en diferentes especies de Phyllophaga (Romero-López et al., 2005).
Los aminoácidos (excepto la glicina) tienen una propiedad llamada, quiralidad. Es decir, estos compuestos existen bajo dos formas que se diferencian de la misma manera en que distinguimos la mano derecha y la izquierda; para designarlas, los bioquímicos utilizan la nomenclatura L y D (Figura 2).
Todas las proteínas naturales de todos los organismos vivos consisten en L-aminoácidos, y esta asimetría constituye hoy en día uno de los retos más difíciles de contestar sobre los procesos químicos que produjeron la vida en nuestro planeta. En concordancia con lo anterior, se ha observado que las feromonas de los mayates son derivados de los aminoácidos L; en otras palabras, estos insectos producen y detectan de forma exclusiva los aminoácidos L. A pesar de tantos años de estudio, la ciencia aún no sabe por qué la naturaleza desarrolló la vida con los aminoácidos L y no con los D.
LA COMUNICACIÓN QUÍMICA SEXUAL DE LOS MAYATES
Los mayates o ronrones (Figura 3), así como otros insectos, son fábricas vivientes de sustancias químicas; tienen glándulas especializadas para producir y liberar moléculas que son usadas como mensajes. Las feromonas, que son parte de este grupo de moléculas, pueden provocar un cambio en el comportamiento de otro organismo siempre y cuando sea de la misma especie.
En dependencia del efecto que generen, las feromonas pueden ser de alarma, sexuales, de agregación, entre otras (Regnier y Law, 1968); dichas moléculas odoríferas son captadas por los mayates mediante receptores especializados localizados en las antenas (Figura 3) (Romero-López et al., 2004).
Las feromonas más estudiadas en los mayates son las sexuales, ya que pueden ser utilizadas para el manejo y monitoreo de aquellas especies denominadas “plagas”.
Los escarabajos utilizan diferentes compuestos para fabricar las feromonas sexuales; por ejemplo, el isopreno, los ácidos grasos o distintos aminoácidos, como la valina y la leucina (Figura 4) (Leal, 1998).
Las feromonas sexuales, en el caso particular de los mayates, las producen las hembras en glándulas que se localizan en el abdomen. Cuando las hembras emergen del suelo y vuelan hacia alguna planta hospedera, enseguida agitan vigorosamente el abdomen o exponen una glándula para liberar la feromona y dar inicio al llamado sexual. Dentro de esta bella sinfonía química, los machos detectan las feromonas utilizando los receptores de sus antenas (Figura 3); esto provoca una cascada de impulsos nerviosos que le genera al macho la necesidad de buscar a una hembra y llevar a cabo el apareamiento (Zarbin et al., 2007).