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Consolidación del DNA como material genético, Catalina Fernández, Luis…
Consolidación del DNA como material genético
Frederick Griffith (1928)
Griffith realizó este experimento inicialmente con la intención de desarrollar una vacuna contra la neumonía. Griffith utilizó dos cepas de bacterias correlacionadas, denominadas R y S.
La cepa R
eran bacterias que tenían un aspecto rugoso, no virulentas y que al inyectarse en un ratón no producían la enfermedad.
La cepa S
eran bacterias de aspecto liso debido a su envoltura característica de polisacáridos. Los ratones que recibían una inyección con este tipo de cepa, desarrollaban neumonía y morían.
Griffith inyectó bacterias S muertas por altas temperaturas en ratones; con el resultado de que dichas bacterias no enfermaron a los ratones.
Al combinar cepas S muertas por calor y cepas R, descubrió que el ratón había desarrollado neumonía y que en su sangre contenía cepas S vivas.
Griffith concluye que las cepas R tomaron algo que llamó
"principio transformante"
de las cepas S que habían muerto por el calor, lo que les permitió transformarse en bacterias con propiedades virulentas.
Howard Temin y David Baltimore (1970)
Martin Temin descubrió una enzima, a la que llamó transcriptasa inversa, que podía modificar la dirección del flujo de información genética de RNA a DNA, como ocurre en los virus tumorales. El bioquímico estadounidense David Baltimore realizó en forma independiente el mismo descubrimiento.
La célula infectada modifica sus pautas hereditarias volviéndose cancerosa, y reproduce la fase de síntesis de DNA vírico con el propio. Esto fue un gran avance en estudio de mecanismos moleculares en la transmisión genética.
Matthew Stanley Meselson y Stahl (1958)
Se demostró que la replicación de ADN era semiconservativa. Se realizó un cultivo de E. coli durante varias generaciones en un medio con el isotopo N15.
Al extraer el ADN de estas células y centrifugarlo en un gradiente salino, el ADN se disocia hasta el punto en que su densidad es igual a la de la solución salina. El ADN de las células obtenidas tiene una mayor densidad.
Luego, las células de E. coli que contenían solo 15N en su ADN se devolvieron al medio 14N y se les permitió proliferar solo una vez. Se extrajo el ADN de una célula y se comparó con el ADN de la preparación 14N y el ADN de la preparación 15N.
Su valor de densidad es en realidad el valor promedio entre las dos densidades de ADN con las que se compara. Dado que la replicación conservativa dará como resultado cantidades iguales de ADN de alta densidad y menos denso (pero no ADN de densidad media), la replicación se excluye como conservada.
Sin embargo, este resultado es consistente con la replicación semiconservadora y distribuida. La replicación semiconservadora dará como resultado una doble hélice de ADN donde una hebra es ADN 15N, la otra será ADN 14N, mientras que la replicación distribuida dará como resultado una doble hélice de ADN d. Con ambas hebras que contienen una mezcla de ADN con 15N y 14N, en ambos casos la densidad de ADN será el promedio entre la densidad de ADN 15N y 14N.
Avery, McLeod, McCarty (1944)
Trataron de identificar el factor de transformación que se encontraba en los neumococos cepa S muertos por calor.
Trataron los neumococos con detergente para obtener un lisado celular (extracto libre de células). El lisado contenía el polisacárido de la superficie, proteínas, RNA y DNA.
Sometieron al lisado a varios tratamientos enzimáticos.
Inyectaron en ratones las cepas de tipo R vivas junto a un fragmento del lisado modificado enzimáticamente.
Los resultados obtenidos son los siguientes:
No se realizó un tratamiento sobre el lisado:
El FT está presente en el lisado.
Se añadió una enzima SIII que degrada a la cápsula de polisacárido:
El FT no era el polisacárido presente en el lisado.
Se agregó al lisado anterior tripsina y quimiotripsina:
El FT no es una proteína. Debe ser un ácido nucleico (DNA o RNA).
Extracción de los ácidos nucleicos del lisado anterior y se agregó la ARNasa para degradar al RNA:
El FT no es el RNA.
Al extracto anterior se le añadió la enzima ADNasa para degradar al DNA:
FT = DNA.
Se demostró que la naturaleza del factor o principio transformativo era el DNA y no una proteína como era de asumirse en la época.
Hershey y Chase (1952)
Diseñaron un sistema para comprender si la herencia era transmitida por el DNA o por proteínas.
Usaron técnicas de marcas radioactivas para construir dos tipos de fagos.
Una población creció en un medio rico en "S". S marca a proteínas con residuos de cisteína o metionina y por ende, posee proteínas radioactivas y DNA no radioactivo.
Otra población creció en un medio rico en "P". El P marca al DNA, mas no a las proteínas, por tanto tenía un DNA radioactivo y proteínas no radioactivas.
Los virus se destinaron a la infección de células E. coli.
Una vez ocurrió la infección, se sometieron a una agitación mecánica para deprender de la superficie de la célula a todo virus que pudiese estar adherido, y por centrifugación, separar las células de las partículas víricas.
Las células se acumulan en el sedimento mientras que los fagos permanecen en la capa sobrenadante.
Se midió la radioactividad asociada a las células. Las células presentaban radioactividad cuando se hacía el experimento con virus P. Al realizarse el mismo experimento con el virus S, las células no contenían radioactividad.
"Las características genéticas del virus han sido comunicadas a la progenie mediante el DNA, no mediante la proteína."
Watson y Crick, Rosalind Franklin (1953)
Watson y Crick sabían que el ADN se componía de subunidades llamadas nucleótidos.
Para su trabajo, se basaron en la suposición de que la cadena azúcar-fosfato era regular, y buscaron una configuración tridimensional helicoidal en la que todos los grupos medulares tuvieran idéntico entorno químico. principalmente recolectaron y analizaron fragmentos de información existente y los juntaron de formas novedosas y reveladoras.
Franklin era experta en una poderosa técnica para la determinación de la estructura de moléculas, conocida como cristalografía de rayos X. El patrón de difracción en forma de X de la imagen de Franklin inmediatamente le sugirió a Watson una estructura helicoidal de dos cadenas para el ADN.
Friedrich Miescher (1868-69)
Miescher trabajó durante mucho tiempo en los laboratorios en el sótano bajo el castillo de Tubinga. Allí logró aislar una sustancia ácida que se desconocía para el momento, obtenida a partrir de vendas cargadas de pus procedentes de un hospital. Denominó a la sustancia 'nucleína' pues asumía que se encontraba en el núcleo celular.
En 1870 refina su metodología y extrae el material nuclear proveniente de esperma de salmón, pues el núcleo de las células espermátidas es mas grande.
Mullis (1985)
Mullis llevaba varios años trabajando como bioquímico en la empresa Cetus. todo empezó unos años antes. En 1971 se publicó un artículo encabezado por K. Kleppe en el que se trataba por primera vez del uso de enzimas para replicar in vitro una secuencia pequeña de ADN utilizando cebadores.
Pocos años después, en 1976, ya se tiene noticia del aislamiento de la polimerasa, una pieza clave para que Mullis idear la PCR. (reacción cadena polimerasa).
Catalina Fernández, Luis Fernando Vega NRC 3981
