Las bases moleculares de la herencia: Del principio transformador al ADN

Las bases moleculares de la herencia

Frederick Griffith

Material Biológico: Ratones – bacterias de la neumonía (Cepa «S» y Cepa «R»)

Cepa R: Fenotipo: Superficie rugosa y opaca. No presenta cápsula (una cubierta que las hace patógenas). Carece de pared celular.

Cepa S: Fenotipo: Superficie lisa y brillante. Presenta cápsula, por lo tanto es patógena, presenta pared celular.

Bacteria de la neumonía = Pneumococos

Ratón + Cepa R > Ratón vive.
Ratón + Cepa S > Ratón muere.
Ratón + Cepa S* > Ratón vive.
Ratón + Cepa S* + Cepa R > Ratón muere

*Cepa S muerta por calor = Termolavi

Plantea que había un «principio transformador» que convertía a la cepa «R» en virulenta.

Avery – MacLeod – McCarthy

Les llamó la atención el trabajo de Griffith y quisieron continuarlo.

Plantean que el ácido Desoxirribonucleico (ADN) es el «principio transformador» S* > S

Messelson y Stahl

Material Biológico: Bacteria Escherichia coli

Material Químico: Cloruro de Cesio (CsCl) que permite crear gradientes (cuando se aplica centrifugación). Cloruro de Amonio (NH₄Cl) es el medio donde crecen las bacterias y permite manipular el nitrógeno (N¹⁴) en isótopo del mismo (N¹⁵)

Estos experimentos determinan cómo era la duplicación del ADN.

Plantearon tres hipótesis que explican la posible duplicación de ADN: conservativa, semiconservativa y dispersa.

Conservativa: Plantea que cada banda de ADN (molécula progenitora) servirá como molde para la síntesis de nuevas bandas o hebras, para lo cual previamente esta molécula progenitora ha tenido que separarse y al final del proceso volverse a unir, al final se obtiene la molécula original progenitora y la nueva molécula hija.
Semiconservativa: Plantea que la molécula progenitora se va separando poco a poco en la medida que va haciendo copia, formando enlaces entre la hebra progenitora y la hebra hija. Este proceso culmina cuando se copia completamente la molécula madre obteniéndose dos nuevas moléculas cada una con una hebra progenitora y una hebra híbrida.
Dispersa: Plantea que la molécula progenitora sirve de molde para obtener las moléculas hijas pero sufre cortes y separaciones aleatorias que llevan a pequeñas moléculas hijas recombinadas de manera azarosa.

Historia de la Genética

Miescher (1869): Descubrió la nucleína, lo que más adelante llega a ser el ADN.
Walther Flemming (1882): Tiñó el núcleo y observó lo que llamó las «cromatinas».
William Bateson (1904): Junto a Punnett descubre el ligamiento de cromosomas y utiliza por primera vez la palabra genética en 1906.
Archibald Garrod (1908): Propuso la relación entre el material genético y el metabolismo del cuerpo.
Alfred Sturtevant (1913): Realizó el primer mapeo de un cromosoma y encontró uno de los ligamientos de Drosophila.
Frederick Griffith (1928): Dedujo un «principio transformador» donde la cepa R de Pneumococcus se transforma en cepa S.
George Beadle y Edward Tatum (1940): Hallaron la relación entre un gen y una enzima.
Avery, MacLeod y McCarthy (1944): Comprobaron que el principio transformador de Griffith era el ADN.
Erwin Chargaff (1950): Encontró que las proporciones de timina y adenina eran iguales en un segmento de ADN (Regla de Chargaff).
Hershey y Chase (1952): Comprobaron que el ADN es el material genético.
Rosalind Franklin (1953): Hace cristalografía por difracción de rayos X del ADN, su trabajo fue clave para el entendimiento de su estructura.
Watson y Crick (1953): Se basaron en los trabajos de Chargaff: Ellos propusieron que el ADN es una doble banda que gira entorno a un centro, cuyos lados están formados por unidades de azúcares y fosfatos. Utilizando los datos de Chargaff, dedujeron que las bandas son complementarias porque la base nitrogenada adenina calza con la timina, y la guanina con la citosina.

La estructura del ADN es una hélice dextrógira de doble cadena antiparalelas que está recubierta de azúcar y fosfato y en su interior se encuentran las bases nitrogenadas formando pares unidos por puentes de hidrógeno que mantienen juntas las cadenas del ADN.

Ácidos Nucleicos

Son moléculas orgánicas que llevan información genética. Son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN).

Función:

ADN: Almacenar información genética, codificada en una secuencia de nucleótidos, y facilitar su transmisión de una generación a otra.
ARN: Dirige las distintas etapas intermedias del proceso mediante el cual se sintetizan proteínas.

Empaquetamiento del ADN

23 pares > somático
1 par > sexual

Pasos:

1)Formación de la Doble Hélice: Tipo B

2)Collar de Cuentas: el ADN se va enrollando sobre unas proteínas al igual que un rosario, éstas proteínas se llaman “histonas”.

3)Selenoides: Cada nucleosoma se enrolla formando otra doble hélice sobre sí mismo

4)Lazos de dominio o bucles: Ahora los selenoides se enrollan formando lazos dónde la unión se cierra en el punto de encuentro del lazo con una histona

5)Cromosomas: Los lazos de dominio se enrolla sobre sí mismos formando lo que conocemos como cromosomas