Historia del ADN... (material para 5° Hum.)
El ADN fue por primera vez aislado por un biólogo suizo llamado Frierich Miescher en el año 1869. Este científico que estudiaba la composición química de los leucocitos (glóbulos blancos), describió de sus experimentos que las propiedades de la sustancia aislada rica en fosfatos, sin azufre y resistente a proteasas no correspondía a lípidos ni proteínas. A esta nueva molécula, presente en todos los núcleos celulares, Miescher la llamó nucleína. Luego, con la identificación de su naturaleza acídica se le asignó el nombre genérico de ácido nucleico.
Años más tarde, Robert Feulgen describió en 1914 una tinción concreta para el núcleo celular. Esto permitió comprobar que todas las células eucariotas tienen núcleo.
En los años 20, Phoebus Levene, en sus estudios de la estructura y función de los ácidos nucleicos, logró determinar la existencia de ADN y ARN, además de que el ADN está formado por 4 bases nitrogenadas Timina y Citosina (pirimidinas), Guanina y Adenina (purinas), un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Determinó que la unidad básica del ADN estaba conformada por fosfato-azúcar-base nitrogenada a la cual llamó nucleótido.
En el año 1928 Frederick Griffith investigando una enfermedad infecciosa mortal, la neumonía, estudió las diferencias entre una cepa de la bacteria Streptococcus peumoniae que producía la enfermedad y otra que no la causaba. La cepa que causaba la enfermedad estaba rodeada de una cápsula (también se la conoce como cepa S, del ingles smooth, o sea lisa, que es el aspecto de la colonia en las placas de Petri). La otra cepa (la R, de rugosa, que es el aspecto de la colonia en la placa de Petri) no tiene cápsula y no causa neumonía. Estableció la existencia de un factor de transformación en el ADN tras su investigación sobre estas diferentes cepas de la neumonía.
Luria y Delbrück en el año 1940 inocularon un pequeño número de bacterias en tubos de ensayo separados. Tras un período de crecimiento, depositaron volúmenes igualitarios de esos tubos de ensayo en placas de agar conteniendo fagos (virus). Si la resistencia viral en la bacteria estaba causada por una activación espontánea de la bacteria como respuesta al nuevo medio y no como consecuencia de su carga genética, en todas las placas debería desarrollarse el mismo número de colonias resistentes. Sin embargo esto no fue lo que se constató con el experimento ya que el número de colonias resistentes variaba drásticamente entre las diferentes placas. Luria y Delbrück propusieron que esos resultados podían ser explicados por la ocurrencia de una tasa constante de mutaciones aleatorias en cada generación de bacterias que crecía en los tubos de ensayo iniciales.
Theodore Avery (médico e investigados canadiense, 1877–1955) junto a otros investigadores como Colin Munro MacLeod (genetista canadiense-estadounidense, 1909-1972) y Maclyn McCarty (genetista estadounidense,
1911–2005) en un experimento clave identifican en 1944 al ADN como el material genético transferido (por aquél entonces llamado “principio transformador”), responsable por la virulencia del neumococo que había estudiado Griffith.
Años más tarde, Robert Feulgen describió en 1914 una tinción concreta para el núcleo celular. Esto permitió comprobar que todas las células eucariotas tienen núcleo.
En los años 20, Phoebus Levene, en sus estudios de la estructura y función de los ácidos nucleicos, logró determinar la existencia de ADN y ARN, además de que el ADN está formado por 4 bases nitrogenadas Timina y Citosina (pirimidinas), Guanina y Adenina (purinas), un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Determinó que la unidad básica del ADN estaba conformada por fosfato-azúcar-base nitrogenada a la cual llamó nucleótido.
En el año 1928 Frederick Griffith investigando una enfermedad infecciosa mortal, la neumonía, estudió las diferencias entre una cepa de la bacteria Streptococcus peumoniae que producía la enfermedad y otra que no la causaba. La cepa que causaba la enfermedad estaba rodeada de una cápsula (también se la conoce como cepa S, del ingles smooth, o sea lisa, que es el aspecto de la colonia en las placas de Petri). La otra cepa (la R, de rugosa, que es el aspecto de la colonia en la placa de Petri) no tiene cápsula y no causa neumonía. Estableció la existencia de un factor de transformación en el ADN tras su investigación sobre estas diferentes cepas de la neumonía.
Luria y Delbrück en el año 1940 inocularon un pequeño número de bacterias en tubos de ensayo separados. Tras un período de crecimiento, depositaron volúmenes igualitarios de esos tubos de ensayo en placas de agar conteniendo fagos (virus). Si la resistencia viral en la bacteria estaba causada por una activación espontánea de la bacteria como respuesta al nuevo medio y no como consecuencia de su carga genética, en todas las placas debería desarrollarse el mismo número de colonias resistentes. Sin embargo esto no fue lo que se constató con el experimento ya que el número de colonias resistentes variaba drásticamente entre las diferentes placas. Luria y Delbrück propusieron que esos resultados podían ser explicados por la ocurrencia de una tasa constante de mutaciones aleatorias en cada generación de bacterias que crecía en los tubos de ensayo iniciales.
Theodore Avery (médico e investigados canadiense, 1877–1955) junto a otros investigadores como Colin Munro MacLeod (genetista canadiense-estadounidense, 1909-1972) y Maclyn McCarty (genetista estadounidense,
1911–2005) en un experimento clave identifican en 1944 al ADN como el material genético transferido (por aquél entonces llamado “principio transformador”), responsable por la virulencia del neumococo que había estudiado Griffith.
Erwin Chargaff (bioquímico austríaco-estadounidense, 1905-2002) descubre en 1950 que los cuatro nucleótidos no están presentes en los ácidos nucleicos de diversos organismos en la misma proporción, como proponía Levene. También descubre que parecen valer ciertas reglas generales (ahora llamada reglas de Chargaff): por un lado el número de nucleótidos conteniendo la base adenina (A) es igual a aquellos que contienen la base timina (T); por el otro el número de nucleótidos que tienen guanina (G) iguala el de aquellos que contienen citosina (C).
Linus Pauling fue el primero de todos los científicos en sugerir una estructura helicoidal para la molécula del ADN, esta estructura estaba basada en una triple hélice y no una doble hélice. Pauling llegó a esta conclusión errónea debido a la falta de información que tuvo a la hora de estudiar la estructura del ADN debido a que se le denegó el pasaporte en los Estados Unidos por ser un conocido activista de izquierda, y según el estado, su investigación iba en contra de los intereses de EE.UU.
Después, en 1952, Alfred Hershey y Martha Chase realizaron un experimento con bacteriófagos, el cual permitió comprobar que el ADN es la base del material genético, y no las proteínas como se pensaba anteriormente. Marcando el ADN y las proteínas con isótopos radiactivos en un cultivo de un virus, se podía seguir el camino de las proteínas y del ADN en un experimento, demostrando cual de ellos entraba en la bacteria.
Ese seria el material hereditario (factor transformador de Griffith). Dado que el ADN contiene fósforo (P) pero no azufre (S), ellos marcaron el ADN con fósforo-32 radioactivo. Por otra parte, las proteínas no contienen P pero si S, y por lo tanto se marcaron con azufre-35. Hershey y Chase encontraron que el S-35 queda fuera de la célula mientras que el P-32 se lo encontraba en el interior, indicando que el ADN era el soporte físico de la herencia.
Alfred Mirsky estudió la cantidad de DNA en células de diversos tejidos de varios organismos. Descubrió que aunque la cantidad de DNA varía entre las especies es constante en cada núcleo de una especie determinada, sin importar de qué tejido provenga el núcleo. Los gametos son una excepción, ya que contienen la mitad de DNA del que contiene otras células del cuerpo.
La biofísica inglesa Rosalind Franklin, autora de la Fotografía 51 en la que obtenía una imagen del ADN mediante técnicas de rayos X, será recordada por la comunidad científica como figura clave para la ciencia del siglo XX. Gracias a esta conocida imagen, las investigaciones de Watson, Crick y Wilkins culminaron en 1962 con el premio Nobel por el descubrimiento del ADN. Precisamente, Wilkins reconocería la labor de Rosalind Franklin a sus investigaciones justo 4 años después de la muerte de la científica inglesa.
Un año después de los experimentos de Hershey-Chase apareció en la revista Nature, un artículo conjunto de Watson y Crick que narraba de forma cautelosa el descubrimiento que habían realizado; comenzaba con estas palabras:"Deseamos sugerir una estructura para la sal del ácido desoxirribonucleico (ADN).Esta estructura posee nuevas características que son de considerable interés biológico" .
Watson y Crick, escribieron en 1953, “ esta estructura tienen una novedoso caracteristica, la cual la hace tener una considerable interés biológico”.
Eligiendo los datos más relevantes de un cúmulo de información y analizaron con recortes de cartón y modelos de alambre y metal, fueron capaces de develar la estructura de la doble hélice de la molécula del ácido desoxirribonucleico, ADN, y formularon los principios de almacenamiento y transmisión de la información hereditaria. Este hallazgo les valió el premio Nobel, que compartieron con M.H.F. Wilkins.
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