Pionero de la bioinformática en México recibirá homenaje

Jiménez Montaño, científico revolucionario

Introdujo una nueva representación del código genético, que resuelve el problema de Darwin

29 y 30 de noviembre, y 1 y 2 de diciembre será la Cuarta Reunión Nacional de Caos, Sistemas Complejos y Series de Tiempo

Karina de la Paz Reyes

El académico e investigador de la Universidad Veracruzana (UV), Miguel Ángel Jiménez Montaño –descendiente del revolucionario mexicano Otilio Montaño– en los inicios de su carrera científica fue “marginado” por sus iguales. Hoy, es considerado uno de los fundadores de la bioinformática en el país, pues se adelantó a su época.

El decano de la Facultad de Física de la UV brindó 36 años de servicio académico y de investigación a esta casa de estudios y será reconocido en la Cuarta Reunión Nacional de Caos, Sistemas Complejos y Series de Tiempo, que se desarrollará los días 29 y 30 de noviembre, y 1 y 2 de diciembre, en la Facultad de Física e Inteligencia Artificial (www.uv.mx/ffia/4RNCSCST.html).

En entrevista, tras plantearle cómo surgió su interés por la ciencia, al grado de consagrarse a ella, respondió: “En cierta parte uno nace y en cierta parte uno se hace”.

Miguel Ángel Jiménez nació en la Ciudad de México el 21 de septiembre de 1941. Entre sus recuerdos más antiguos está un legado de libros de física de su bisabuelo, que llegaron a su vida y le sirvieron de llave para entrar al mundo del conocimiento, mundo en el cual permanece, buscando.

“Mi padre, Miguel Ángel Jiménez Robleda, era ingeniero civil, pero además era inventor; él creó un sistema, que patentó, de cimentación antisísmica.”

Continuó: “Aunque yo no conocí a mi bisabuelo, Emilio Montaño, debió haber influido a través de los libros que dejó; él fue de los más notables oftalmólogos de México, sobrino de Otilio Montaño, el revolucionario que creó el Plan de Ayala”.
Con ese contexto, acotó: “Yo no salí de la nada, mi familia siempre se preocupó porque estudiara una profesión”.
Por otro lado, sostuvo, el científico se va haciendo a través del estudio, la dedicación, la iniciativa, el interés, la disciplina.

“Simplemente fui fiel a mi punto de vista, aunque no fuera popular, al tratar de mostrar que el lenguaje genético no es una metáfora. Desde el punto de vista abstracto la información genética obedece reglas, y sin esas reglas no podría pasarse de una generación a la otra. Entender ese aspecto determinista de la evolución era muy fundamental porque eso resolvía el problema de Darwin, el problema que tenía Hershey”, puntualizó.

Sus mentores, sus compañeros de batalla
El también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias se interesó por la teoría de la información desde el inicio de su carrera profesional, cuando realizó una maestría en la Universidad de Wisconsin (1969).

Se centró en la aplicación de la teoría de la información en la física, especialmente en la mecánica estadística. Ese tema no era popular entre los físicos “porque en el mundo físico, en el mundo inanimado, no hay tal información; la palabra información es hasta sospechosa para los físicos, es una cosa antropomórfica”, rememoró.

Sin embargo, esta tendencia empezó a posicionarse y como muestra está el físico norteamericano Edmond James, quien aplicó la teoría de la información a la mecánica estadística y obtuvo resultados “interesantes” que se podían extender hacia otras disciplinas.

Años más tarde, Jiménez Montaño se trasladó a Polonia para realizar su doctorado en la Universidad Nicolás Copérnico (1976). Ahí fue discípulo de Roman S. Ingarden, quien trabajaba la aplicación de la teoría de la información a la física. Su tesis doctoral fue “Information-Thermodynamics of Chemical Systems with Applications to Feedback Networks of Enzymological Reactions”.

“Ingarden estaba interesado en la información cuántica, es decir, cómo se puede procesar la información a nivel de átomos. Tuvo la desgracia de haberse adelantado como 40 años a su época, porque actualmente uno encuentra por todos lados artículos de que están queriendo hacer computadoras cuánticas, o sea, que procesen información basada en la mecánica cuántica”, mencionó.

Ambos, agregó, “fuimos víctimas” de los llamados descubrimientos prematuros (este concepto se refiere a que el descubrimiento no se puede interpretar en el contexto de la ciencia del momento y por lo tanto no es recibido, de una manera generalizada, con beneplácito).

Además de Ingarden, Jiménez Montaño rememoró a Werner Ebeling, su segundo tutor en el doctorado y con quien ha colaborado por más de 30 años: “Yo lo invité a Xalapa en 1979 y en dos meses escribimos dos artículos fundamentales que se siguen citando. Uno trata sobre la aplicación de las gramáticas formales al lenguaje genético y otro sobre la evolución tecnológica”.

Fue así que Jiménez Montaño y Werner Ebeling definieron un nuevo concepto de complejidad denominado “complejidad gramatical”.

Por esa época (entre 1976 y 1980), recordó, el atlas de proteínas estaba conformado por alrededor de 150 páginas y “nadie lo tenía en México, porque nadie trabajaba lo que después se llamó bioinformática”; y es que, precisamente, Jiménez Montaño es considerado uno de los fundadores de la bioinformática en el país.

En la década de los ochenta, Jiménez Montaño y Pool Ralph comenzaron a trabajar juntos –desde esa época no se han vuelvo a reunir físicamente– y a la fecha han elaborado, en coautoría, alrededor de cinco artículos científicos, citados en más de 100 ocasiones.

Un bosquejo de su obra
El académico de la Maestría en Inteligencia Artificial de la UV habló de una de sus contribuciones más importantes en el mundo científico: el entendimiento del código genético; se trata del “entendimiento de cómo funciona lo más básico que es la transmisión de información en los seres vivos.

”El lenguaje es la cosa más compleja que existe en el universo. En el momento que se inventa el lenguaje se inventa el ser humano. Nosotros tenemos al lenguaje como una cosa tan intuitiva, que nos parece que no se necesita explicar, porque siempre pensamos en el leguaje humano, pero hay otros lenguajes.”

En ese sentido, mencionó a la herencia genética pues “no puede haber información sin un lenguaje, porque el lenguaje es el portador de la información y debe tener un soporte físico”.

A manera de ejemplo habló del genoma de un gato: “Lo estudio y es una molécula, no tiene nada, ni información, ni vida, ni nada. Es una molécula que no se diferencia de otras del mismo tipo que pude haber sintetizado artificialmente.

”La información que está en ese ADN se empieza a expresar por la maquinaria de la célula. Sin ese decodificador no tiene sentido la información”. En términos coloquiales, es como la información de un CD, que solamente se puede recibir a través de un reproductor, de lo contrario “no está la información en ningún lado”.

Uno de los propósitos del estudio del genoma humano, agregó, es el desarrollo de fármacos que ayuden a curar y aliviar padecimientos de tipo genético.

El código genético
Para 1992, Miguel Ángel Jiménez introdujo en colaboración con otros investigadores (como el maestro Rubén de la Mora de la UV) una nueva representación del código genético, en seis dimensiones, con 64 tripletes.
“Esta representación indica que en cada nodo del cubo de seis dimensiones está uno de los 64 codones.”

La ventaja de la tabla, que resuelve el problema de Darwin, radica en que el codón no puede cambiar más que a sus nueve vecinos; en algunos de éstos el aminoácido no cambia y en otros cambia a aminoácidos parecidos, también puede cambiar a uno que no lo sea, situación que puede dañar mucho a la proteína.

Por el contrario, la aleatoriedad a la Darwin es que un codón puede cambiar por cualquiera de los otros 63.

“Aunque la mutación es al azar, los resultados no son al azar, porque cada codón tiene sus vecinos, sigue reglas, lo que se llama la estructura del código genético. Si se revuelven los vecinos obtengo otro código, y se pueden hacer 10 elevado a la potencia 86; es decir, nuestro código genético es muy especial, con respecto a todos los posibles y es universal”.

La estructura sintáctica del código genético es equivalente a hablar de la estructura sintáctica del idioma, “lo cual era obvio porque si las moléculas transportan información deben tener un lenguaje”.

Años más tarde, otros científicos del mundo introdujeron representaciones del código genético en seis dimensiones, prácticamente similares a la de Jiménez Montaño, pero lejos de contraponerse “son complementarias”.

El enigma
Jiménez Montaño no sólo hizo aportaciones teóricas, sino que las aplicó a cosas prácticas, como la influenza estacional (cepa H3N2), la aviar (cepa H1N5) y la más reciente H1N1.

“Uno trata de poder predecir cuáles son los cambios del virus para hacer una vacuna que permita defenderse de ese virus, antes de que aparezca.”

Pero en la ciencia hay cambios impredecibles, como el que determina si la cepa es infecciosa o no; es decir, “los criterios físico-químicos que nos permiten predecir los otros cambios, no nos permiten predecir los cambios que están ligados a la nueva actividad infecciosa del virus”.

Por tal motivo, recalcó, “las vacunas que se van aplicar para el año que entra son las vacunas de la cepa de este año y pueden servir para el año que entra o no pueden servir para nada. Si la nueva cepa es completamente diferente, la única manera de hacer una vacuna es que la gente comience a enfermarse, que empiece a morir, y extrayendo las muestras se ve cuáles fueron los cambios y a posteriori se hace la nueva vacuna”.

Se trata de un problema de la ciencia donde “la predictibilidad es extraordinariamente limitada”, señaló.

Por otra parte, hay cambios en la molécula perfectamente predecibles, a partir de simulaciones en computadora, tema en el cual está enfocado Jiménez Montaño.

No obstante, “eso tiene una importancia aplicada, pero limitada. Lo que uno quisiera es poder predecir exactamente cómo va cambiar el virus, para tener la vacuna antes de que el virus ataque, pero eso es imposible y mi opinión es que va seguir permaneciendo como imposible; es decir, la evolución biológica tiene un mecanismo para crear novedad”.

Predecir el futuro con la ciencia El intelectual retomó una frase de su artículo “Las bases físicas de la auto-organización de la materia, las estructuras disipativas y la evolución” (publicado en 1978 en la revista Ciencia y Desarrollo): “Defino el tiempo de una manera diferente a como todo el mundo lo ha definido: el tiempo se divide en pasado y futuro, siendo el presente un punto sin dimensiones. El pasado es lo que no puede controlarse; el futuro sí, en cierta medida”. Explicó: “Podemos hacer una vacuna que nos sirva o podemos no hacer nada”, pero para controlar el futuro “tenemos que controlar el conocimiento”. De la marginación al reconocimiento Nadie es profeta en su tierra, pues fue hasta 2006 que, al menos en el país, se les hizo un reconocimiento a los científicos dedicados a la biofísica.

El reconocimiento consistió en la publicación del libro La física biológica en México del Colegio Nacional. En esa antología está contenido un artículo del científico de la UV intitulado “Las dos caras de Jano en la biología molecular: Los aspectos físico-químicos e informacionales del lenguaje genético”.

“Es en 2006 que se da un reconocimiento a los que hacemos física biológica en México, pero cuando empecé a hacerla en 1980 los físicos decían que yo hacía quién sabe qué cosa, menos física, es decir, estuve marginado de la comunidad de física como por 20 años.

”Cuando empecé a mandar mis artículos al Congreso Nacional de Física y empezaron a ser leídos y tomados en cuenta, es cuando se empezó aceptar en México que la biofísica era una ciencia, antes sólo se practicaba la física de partículas elementales, nuclear, del estado sólido.

”Yo hablo como hablo, porque por trabajar en el borde de dos disciplinas durante muchos años estuve marginado en ambas, y para poder publicar tuve que hacerlo en revistas muy especiales como Mathematical Biosciences o BioSystems.”

Científico, siempre
Al cuestionarlo respecto a si realmente un científico se jubila, contestó convencido: “Nunca se jubila. Uno no se puede jubilar por una razón muy sencilla: la Universidad no me paga por hacer investigación, me paga por dar clases. Los problemas más importantes los he resuelto posiblemente entre las 12 de la noche y las cuatro de la mañana, pues durante mucho tiempo estuve acostumbrado a trabajar de noche, porque es el único momento que no hay ruido y uno puede trabajar. La Universidad Veracruzana no me paga por eso”.

Los problemas de investigación que siempre le han inquietado a Jiménez Montaño no están resueltos, lo que lo impulsa a continuar en la labor “sin procesos burocráticos que le consuman tiempo”.

Por ello concluyó afirmando: “Le dedicaré más tiempo a los problemas que no tienen garantía de solución en un año o dos”.