Teorías de la Herencia...

... hasta el ADN

 

Pangénesis: Aristóteles (300 a.C.). Semen + flujo menstrual >>> carne y sangre.

 

Preformismo: (1700): Descubrimiento de espermatozoides al microscopio.

Espermistas. Postulaban que en el interior del espermatozoide existía un pequeño hombrecito preformado al que se le llamó homúnculo, el cual después de la fecundación sólo debía crecer.

Otro grupo de científicos de la época que se hacían llamar ovistas sostenían que el homúnculo, se encontraba en el interior del óvulo, el cual le aportaba todo los nutrientes para su desarrollo posterior.

Homúnculo

Epigénesis: C. F. Wolff (1733-1794) y K. E von Baer (1792 - 1876). Espermatozoides y óvulos: fluidos internos >>> nuevos órganos. Mostraban que en el interior de óvulo y del espermatozoide existía sólo un fluido, lo que les permitió postular que después de la fecundación debía ocurrir una serie de transformaciones, de las cuales se formaban los órganos y el embrión.

 

Hipótesis de Darwin: (XIX) Aristotélico: Hipótesis provisional de pangénesis. Gémulas: Células de diversos tejidos, viajan a las gónadas. Esta hipótesis sostenía cada órgano y estructura del cuerpo producía pequeños rudimentos o gémmulas de ambos progenitores, lo que explicaría la similitud que existe entre padres e hijos (fue una herramienta que le permitiría explicar las similitudes entre padres e hijos y el proceso de la evolución, por medio de la selección natural)

Darwin

 

Herencia mendeliana. Las leyes de Mendel (publicadas en 1866). Redescubiertas en 1900 (Hugo de Vries, Karl Erich Correns y Erich Tschermack). Principios básicos de la herencia.

Concepto de Factor hereditario, carácter hereditario: Característica morfológica, estructural o fisiológica de un ser vivo, transmisible a la descendencia.

 

Teoría cromosómica de la herencia: Los factores hereditarios de Mendel son los genes y se localizan en los cromosomas (T. H. Morgan).

Thomas Hunt Morgan Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1933

 

 

Material hereditario ¿ADN o proteínas?. Cromosomas, ambas.     

El ADN fue aislado por primera vez por el científico alemán Friedrich Miescher en 1869. Debido a que lo encontró en los núcleos de las células, denominó a este compuesto nucleína. A medida que se fue conociendo la estructura química de esta molécula, se lo llamó ácido nucleico y por último ácido desoxirribonucleico (ADN).

En 1914, el químico alemán Robert Feulgen describió un método para teñir el ADN por medio de un colorante llamado fucsina. Utilizando este método, descubrió que el ADN se encontraba formando parte de los cromosomas.

Seis años más tarde, el bioquímico P.A. Levene , analizó los componentes del ADN. Encontró que contenía cuatro bases nitrogenadas: citosina, timina, adenina y guanina; el azúcar desoxirribosa; y un grupo fosfato. Por medio de su descubrimiento concluyó que cada unidad básica del ADN, llamada nucleótido, está compuesta de una base nitrogenada unida a un azúcar y ésta unida a su vez a un grupo fosfato.

Hasta 1940 los científicos pensaban que los genes eran las proteínas

 

James Watson y Francis Crick 1953: Identifican la estructura del ADN

 

Flujo de la información genética

Francis Crick (1970): Dogma central de la Biología molecular

Premio Nobel 1962 (junto a James D. Watson y Maurice H. F. Wilkins)

Francis Crick

 

                                                                                                        Dogma de la biología   

 

El código genético

Relación entre la secuencia de bases del ARN y la secuencia de aminoácidos de las proteínas.

Severo Ochoa, 1955 >> Polinucleótido fosforilasa >>Poli-U

Premio Nobel 1959 (junto a Arthur Kornberg): Por su descubrimiento de los mecanismos de la síntesis biológica de los ácidos ribonucleico y desoxirribonucleico.

Severo Ochoa
Premio Nobel 1959 (junto a Arthur Kornberg): Por su descubrimiento de los mecanismos de la síntesis biológica de los ácidos ribonucleico y desoxirribonucleico

 

En 1962 James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins recibieron el premio Nobel en medicina por el descubrimiento de la estructura del ADN. Rosalind Franklin había fallecido en 1958, a los 37 años de edad.

La publicación de la estructura del ADN en 1953, sentó las bases para el desarrollo de nuevas áreas de investigación como la biología molecular y la biotecnología. Entre los aportes más importantes se pueden nombrar:

1956: Vermon Ingram, del laboratorio de Estructura Molecular MRC, en Cambridge, descubre que la anemia falciforme era causada por el cambio de un aminoácido en la hemoglobina, la molécula que lleva el oxígeno en la sangre. Análisis posteriores revelaron que se debía a la mutación o cambio de un nucleótido en la secuencia de ADN que codifica para esa proteína.

1958: Matthew Meselson (Univ. de Harvard) y Franklin Stahl (Univ. de Oregon) probaron la naturaleza semiconservadora de la replicación del ADN. Esto significa que cada una de las dos moléculas copiadas de ADN formadas durante la replicación de ADN están constituidas por una hebra de la molécula original y la nueva hebra sintetizada a partir de la hebra original.

1961-1966: Francis Crick y el genetista británico de origen sudafricano Sydney Brenner descubren la forma en que se organizan las bases del ADN para producir aminoácidos. Su teoría es confirmada en 1966 por el biólogo norteamericano Marshall Nirenberg, Heinrich Mathaei y el bioquímico español Severo Ochoa, quienes descifraron el código genético para cada uno de los 20 aminoácidos.

1970-1973: Nacimiento de la ingeniería genética. Científicos en diversas partes del mundo comienzan a experimentar cortando y uniendo segmentos de ADN para realizar distintas combinaciones (ADN recombinante). Los biólogos Paul Berg y Herb Boyer de la Univ. de Stanford y Univ. de California produjeron las primeras moléculas combinadas de ADN en 1972, y en 1973 S. Cohen y A. Chang demuestran que el ADN recombinante puede ser replicado y mantenido en la bacteria E. coli.

1975: El doctor argentino César Milstein y el doctor alemán George Kholer, del Laboratorio de Biología Molecular de la Univ. de Cambridge descubrieron los anticuerpos, que son una de las armas que tiene el sistema inmune para luchar contra las enfermedades y son fabricados por células específicas. Estos científicos lograron mantener anticuerpos en cultivo fuera del organismo y mezclarlos con células tumorales, con lo cual logró un mecanismo "artificial" de reproducción de anticuerpos en su forma más pura. Ese hallazgo, permitió el diagnóstico de enfermedades y simplificó testeos, como el del grupo sanguíneo, el HIV o el embarazo.

1975-1977: Comienzan los análisis al genoma. Ed Southern de la Univ. de Edimburgo, desarrolla una prueba que comenzaría uno de los proyectos más ambiciosos de la ciencia moderna: la secuenciación del genoma humano. La prueba se conoce como "Southern Blotting" y permite que el investigador que trabaja con un segmento de ADN conozca el lugar en el que estaba ubicado dentro del genoma antes de que fuera fragmentado.

1977: Fred Sanger (Univ. de Cambridge) desarrolló una técnica para leer el ADN “letra por letra” (nucleótido por nucleótido o base por base).

1984: El investigador inglés Alec Jeffreys, del Laboratorio de Estructura Molecular de la Univ. de Cambridge descubrió una forma de leer las “huellas dactilares” del ADN, o “huellas genéticas” para cada individuo. De esta forma las personas pueden ser identificadas con tan sólo una muestra de su ADN. Sus pruebas han permitido avances en estudios forenses, criminología, en pruebas para determinar la paternidad y el parentesco entre individuos, y en estudios de evolución biológica.

1985: K. Mullis describe su método de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que permite conseguir múltiples copias de una secuencia de ADN dada.

1990: El Proyecto Genoma Humano es lanzado este año. El propósito era localizar cada gen en el genoma humano. En 1995, los estadounidenses Craig Venter, Claire Fraser, Hamilton Smith y otros investigadores de la empresa Celera Genomics, completaron la secuencia del primer genoma de un organismo vivo, la bacteria Hemophilus influenzae.

1991: Nace Tracy, la primera oveja transgénica, que producía en su leche una proteína humana, la alfa-1-antitripsina.

1997: Nace la oveja Dolly, el primer mamífero adulto clonado por Ian Wilmut y sus colegas en el Instituto Roslin en Bélgica.

1999-2001: Se completa la primera secuencia del cromosoma humano número 22. El primer ensayo del genoma humano es anunciado en el año 2000 y otros genomas, de plantas y bacterias son secuenciados. En el 2001 se ensaya por primera vez la terapia genética donde los fallos en los genomas de los pacientes son tratados con copias saludables de los genes alterados.

2002: Se publica el primer borrador completo de la secuencia del genoma humano.

2002: Nace en Argentina Mansa, la primera ternera clonada y transgénica que produce la hormona de crecimiento humana en su leche. Este logro argentino fue concretado por la empresa de biotecnología Biosidus.

2004: En Argentina nace Pampero, el primer ternero transgénico en el mundo que produce la hormona de crecimiento humana.