GENÉTICA MOLECULAR
ADN- Descubrimiento de la
molécula portadora de la información genética
La molécula que contenga la información debe ser estable, pero a la vez
debe tener cierta capacidad para el cambio, para poder asegurar la evolución,
no como cambio intencional, sino como cambio necesario para la supervivencia
ante modificaciones del ambiente. Además debe poder copiarse (replicarse) para
poder transmitir la información a la descendencia.
Ante estas características se proponían dos posibles moléculas: ácidos
nucleícos y proteínas. Y durante mucho tiempo se consideró que las proteínas
eran las que permitían las combinaciones y variabilidad suficiente, y fueron
consideradas las moléculas portadoras de la información.
En 1928 Griffith realiza experimentos con las bacterias de la neumonía (la
cepa encapsulada produce la muerte, mientras que las que no tienen cápsula no):
1- Griffith le inyecta a un ratón la cepa
encapsulada, el ratón muere
2- Inyecta la cepa sin cápsula a ratones y no
mueren
3- Por calor mata las bacterias de la cepa
virulenta y las inyecta a ratones, no mueren.
4- Prepara una mezcla de cepas virulentas
muertas por calor con cepas no virulentas pero vivas y las inyecta al ratón.
Los ratones mueren. Al aislar las bacterias causanten de la muerte observa que estas
bacterias presentan cápsula, es decir, de alguna manera la cepa no virulenta
sin cápsula se había “transfomado” en virulenta, desarrollando la cápsula.
Griffith propone la existencia de un
“factor transformante” que es capaz de transferirse entre organismos.
En 1944, Avery, McCarty y MacLeod
afirman que dicho factor transformante es el ADN.
Finalmente, en 1952 Hersey y Chase
demostraron que efectivamente la información genética está contenida en el ADN
y no en las proteínas. Para ellos realizaron un experimento con bacteriófagos y
bacterias.
1- Se prepararon dos grupos de bacteriófagos,
unos con las proteínas de la cápsida marcadas con S radioactivo, y otro grupo
con el ADN marcado con P radioactivo.
2- Se infectaron 2 grupos distintos de
bacterias con cada uno de los grupos de fagos.
3- Tras en proceso infeccioso observaron que
aquellos fagos que llevaban marcadas las proteínas, éstas se observaban fuera
de la célula, mientras que aquellos que llevaban marcado el ADN éste se
observaba en el interior celular. De este modo concluyeron que para que los
virus pudieran hacer copias de sí mismos tenían que inyectar el material que
tuviera la información para generar nuevos individuos, de modo que ese material
debía, obligatoriamente entrar al interior de la bacteria. Al observar que las
proteínas quedaban fuera, pero que el ADN entraba llegaron a la conclusión de
el material portador de la información para las nuevas generaciones era el ADN.
A todos estos estudios hay que añadir los de Chargaff en cuanto a la
proporción de los distintos componentes del ADN, y posteriormente 1953, la
estructura del ADN propuesta por Watson y Crick.
Antes de esto, Beadle y Tatum (1948)
demostraron la relación entre el ADN y las proteínas, a través de la inducción
de mutaciones en los ácidos nucleicos, lo que daba lugar a modificaciones en
las proteínas o incluso hacer que algunas llegaran a desaparecer.
Llegan a la conclusión de que un gen
codifica para una enzima, postulado que posteriormente se extiende a todos
los tipos proteicos. Tras esto se llega a la conclusión de que también puede
codificar para una cadena polipeptídica.
Con toda esta información, en 1970 Crick propone el Dogma Central de la Biología Molecular:
Es decir, el ADN daría siempre lugar a una copia en forma de ARN, proceso
de transcripción, el cual a su vez
daría lugar, por traducción, a las
proteínas. Por otra parte el ADN sería capaz de copiarse a sí mismo para
generar las copias para la descendencia, replicación.
Todos estos procesos requerirían de enzimas específicas para cada reacción.
No obstante, con el tiempo hubo que modificar este dogma, al descubrir que
el ARN también era capaz de copiarse a sí mismo. Y que además había organismos
(virus) cuya información genética era ARN capaz de generar una copia en forma
de ADN, en lugar de seguir la dirección para formar proteínas. A este nuevo
proceso se le llamó transcripción inversa o retotranscripción, llevada a cabo por la transcriptasa inversa.
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