Genes y herencia
¿Qué te hace pequeño y alto a tu hermano? ¿Por qué tiene los ojos marrones mientras que los tuyos son verdes? Estas son preguntas que han intrigado a la gente durante miles de años. Sin embargo, no fue hasta la década de 1850 que un científico llamado Gregor Mendel descubrió los principios de la herencia que nos permitieron comenzar a comprender y predecir cómo se podían heredar ciertos rasgos, como la altura y el color de los ojos. Entre 1856 y 1863, Mendel cultivó una serie de plantas de guisantes con diferentes rasgos (altura, forma y color de los guisantes, posición de las flores, etc.), y después de seguir estas plantas durante muchas generaciones, determinó que allí podía predecir exactamente qué tan probable era que alguna determinada planta mostraría un cierto rasgo. Vio que algunos rasgos podían saltarse una generación y luego regresar en la tercera generación. A partir de estas observaciones, pudo ver que algo estaba pasando de la planta madre a la planta hija que llevaba información que les decía a las plantas qué rasgos expresar. Sin embargo, pasaría mucho tiempo antes de que supiéramos exactamente qué era ese algo .
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El primer atisbo de ADN
En 1869 Friedrich Miescher se convirtió en la primera persona en aislar una sustancia extraña a la que llamó nucleína, porque solo se encontraba en el núcleo de las células. Posteriormente, Richard Altmann confirmó su descubrimiento y también determinó que esta misteriosa sustancia nuclear era un ácido, por lo que le cambió el nombre a ácido nucleico . Hoy, lo llamamos ácido desoxirribonucleico (ADN) .
El ADN como base de la herencia
En la década de 1920, una serie de experimentos realizados por Frederick Griffith mostró que las bacterias no virulentas que causan neumonía podían volverse más virulentas después de crecer con otras bacterias virulentas. Dijo que había algún «principio transformador» que pasaba de una generación de bacterias a la siguiente, aunque todavía no sabía exactamente qué era este principio transformador. Oswald Avery continuó el trabajo de Griffith y descubrió que el principio transformador era un ácido nucleico. Lo hizo destruyendo varios tipos de material dentro de las células bacterianas y luego viendo si el rasgo que causó la neumonía virulenta aún podía transmitirse entre generaciones de bacterias. El rasgo todavía se heredaba cuando los lípidos, los carbohidratos o las proteínas se destruían sistemáticamente. Sin embargo, tan pronto como se destruyó el material nuclear que ahora llamamos ADN, el rasgo dejó de transmitirse a nuevas células bacterianas. Así, ¡sabíamos que el ADN era la molécula responsable de la herencia!
Los primeros modelos de la estructura del ADN
Erwin Chargaff dio otro gran paso adelante en nuestra comprensión del ADN y la herencia en la década de 1940. Descubrió que había una relación directa entre algunas de las bases de nucleótidos (adenina, timina, guanina, citosina) que se encuentran en el ADN. En muestras de muchas células diferentes, mostró que la cantidad de adenina siempre era igual a la cantidad de timina, y la cantidad de guanina siempre era igual a la cantidad de citosina. Esta relación entre las bases se denominó reglas de Chargaff . Casi al mismo tiempo, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins utilizaron rayos X para estudiar la estructura del ADN. Una imagen hecha por Franklin mostró que el ADN estaba retorcido como una hélice y parecía tener peldaños que conectaban las bases entre sí, haciéndolo parecer un poco como una escalera retorcida.
El modelo de doble hélice del ADN
La imagen del ADN se estaba juntando lentamente, pero se necesitaron dos científicos increíbles, James Watson y Francis Crick , para finalmente juntar todas las piezas y desarrollar un modelo completo para la estructura del ADN en 1953.
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Miraron las imágenes de rayos X de Wilkins y Franklin y estudiaron las reglas de Chargaff. Luego desarrollaron un modelo que incorporó estas dos piezas de evidencia. Demostraron que el ADN formaba una doble hélice con cada hebra unida por enlaces de hidrógeno entre las bases. Las bases se emparejaron de acuerdo con las reglas de Chargaff, con cada adenina unida a una timina correspondiente y cada guanina unida a una citosina correspondiente.
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El modelo de ADN de Watson y Crick sigue siendo la base de nuestra comprensión de la estructura del ADN en la actualidad.
Resumen de la lección
En la década de 1850, Gregor Mendel descubrió los principios de la herencia que nos permitieron comenzar a comprender y predecir cómo se podían heredar ciertos rasgos, como la altura y el color de los ojos. En 1869 Friedrich Miescher fue el primero en aislar una extraña sustancia a la que llamó nucleína, que ahora llamamos ácido desoxirribonucleico (ADN) , aunque aún no sabía que era la base de la herencia. Unos años más tarde, Richard Altmann confirmó su descubrimiento y también determinó que esta misteriosa sustancia nuclear era un ácido, por lo que la rebautizó como ácido nucleico . En las décadas de 1920 y 1930, una serie de experimentos realizados por Frederick Griffith y, más tarde, Oswald Avery, demostraron que el ADN era la base de la herencia. Erwin Chargaff dio otro gran paso adelante en nuestra comprensión del ADN y la herencia en la década de 1940. Mostró que la cantidad de adenina siempre era igual a la cantidad de timina, y la cantidad de guanina siempre era igual a la cantidad de citosina. Estas relaciones entre las bases se conocen como reglas de Chargaff . También en la década de 1940, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins utilizaron rayos X para estudiar la estructura del ADN. En 1953, James Watson y Francis Crick desarrollaron un modelo completo para la estructura del ADN. Demostraron que el ADN era una doble hélice con las correspondientes bases unidas por enlaces de hidrógeno.
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