Ciencias para el mundo contemporáneo.: mayo 2015

1. EL DESCUBRIMIENTO DEL ADN

En 1689 el médico suizo Friedrich Miescher tras obtener células del pus de vendajes quirúrjicos desechados, utilizó alcohol caliente y una pepsina enzimática que separa la membrana de la célula y el citoplasma para aislar el núcleo de una célula. Y así fue como Miescher, obtuvo lo que él en un principio denominó "nucleína". Fueron necesarios muchos años para poder identificar los componentes y estructuras del ácido nucleíco. Por lo tanto, fue el médico suizo quien identificó por primera vez el ADN 75 años antes de que Watson y Crick revelaran su estructura.

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2. BASE MOLECULAR DE LA HERENCIA

La base molecular de la herencia se fue descubriendo a partir de los experimentos de Griffith, Avery y Hershey.

En el 1928 investigando la neumonía, Griffith estudió las diferencias entre una cepa de la bactería que producía la neomonía(Streptococcus peumoniae) y otra que no la producía. La cepa que causaba la enfermedad, cepa S(lisa), estaba rodeada por una cápsula y la cepa que no causaba la enfermedad, cepa R(rugosa), carecía de cápsula. Su experimento consistió en inyectar a ratones las cepas de las bacterias. La cepa S los mataba y la R no y comprobó que la cepa S muerta por calentamiento, no causaba neomonía al inyectarla. Por otra parte, cuando inyectaba combinando la cepa S, muerta por calentamiento con la cepa R, los ratones contraían neumonía y morían. Con este experimento Griffith descubrió un proceso por el cual las bacterias intercambian su material genético modificando por tanto su fenotipo, esto recibe el nombre de transformación bacteriana. Las bacterias R recibieron el principio transformante de las bacterias tipo S, que las transformó en virulentas.

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Más tarde, Oswald Avery continuó con el experimento de Griffith para averiguar qué era la molécula de la herencia. En su experimento lo que hizo fue destruir los lípidos, los ácidos ribonucleicos, carbohidratos y proteínas de la neumonía virulenta y las cepas volvieron a transformarse después de esto. Luego destruyó el ácido desoxirribonucléico y fue cuando ya no se transformaron. Por lo tanto era el ácido desoxirribonucléico el principio transformante y el que llevaba la información necesaria para hacer que la cepa R se volviese virulenta. Por lo tanto descubrió que es el ADN el material del que los genes están formados.

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En 1952 Hershey y Martha Chase realizaron una serie de experimentos para confirmar que era el ADN la base del material genético, y no las proteínas como se creía posteriormente, en un experimento que recibió el nombre de El experimento de Hershey y Chase. Su experimento se basó en estudiar con un virus llamado fago T2.

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Experimento de Hershey y Chase

3. EL DESCUBRIMIENTO DE LA DOBLE HÉLICE

La doble hélice del ADN fue descubierta por James Watson y Franklin Crick a partir de los datos obtenidos de los experimentos que realizaron otros dos científicos, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins con su experimento de la difraccion de rayos X y Edwin Chargaff con sus leyes sobre la complementariedad de las bases nitrogenadas.

Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, hicieron radiografías(difracción) de rayos X de fibras del ADN, donde se insinuaba que la molécula del ADN estaba formada por una hélice, que es una cadena extendida muy ordenada cuyos nucleótidos se encuentran apilados.

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Edwind Chargaff descubrió que la concentración de cuatro de los componentes del ADN siguen un patrón: 1. El número de moléculas de adenina(A) es igual al número de moléculas de timina(T). 2. El número de moléculas de guanina(G) es igual al número de moléculas de citosina(C). Esto quería decir que entre estos nucleótidos debía de haber una interacción específica, es decir, la A siempre se unía a la T y la G a la C.

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En base a estos dos experimentos, Watson y Crick propusieron un modelo de doble hélice autoensamblante en las que se podían apreciar todas las evidencias de los experimentos.

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La estructura molecular del ADN por lo tanto es la siguiente:

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Las cuatro bases nitrogenadas se encuentran dispuestas de una determinada forma. A-T y C-G, las dos hebras del ADN se mantienen unidas por los puentes de hidrógeno entre las bases.

4. EXPRESIÓN DEL MENSAJE GENÉTICO

La información que contienen los nucleótidos del ADN pueden dar lugar a proteínas, pero el ADN está en el núcleo y las proteínas se reducen en los ribosomas que se encuentran en el citoplasma. El intermediario es el ARN que sigue dos procesos: transcripción y traducción.

El proceso de transcripción es el paso de una cadena de ADN a otra de ARN donde se sintetiza cualquier molécula de ARN. En la fase de traducción es necesario que los aminoácidos estén activados. Esta activación se realiza por una enzima. Una vez activados los aminoácidos se unen mediante enlaces de péptidos. Se lleva a cabo en los ribosomas.