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sábado, 29 de marzo de 2014

Aportes para postular el dogma central de la biología molecular


En 1944 , trabajando con Pneumococos, Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty demostraron que el ADN y no las proteínas eran responsable de la transmisión de los caracteres hereditarios en los organismos vivientes. Seis años mas tarde, Chargaff prueba que existían igual número de nucleótidos de Adenina y de Timidina, al igual que de Guanina y Citosina, en el ADN. 
Estos hallazgos junto al trabajo de cristalografía y difracción de rayos-X realizados por Rosalind Franklin y Wilkins condujeron a que en 1953 James Watson y Francis Crick postularan el modelo de la estructura del ADN como una doble cadena de nucleótidos apareados de manera complementaria en una conformación helicoidal. Esta estructura propuesta para el ADN permitió explicar como se transmitían los caracteres hereditarios abriendo el campo de la genética molecular.

Dos propiedades del ADN son particularmente relevantes en la tecnología aplicada a la medicina molecular. En 1961, basados en la co-linearidad entre las secuencias de aminoácidos en las proteínas y el ADN, Holley, Khorana, y Nirenberg descifraron la primera de estas propiedades, el código genético. Este es representado por tripletes de nucleótidos denominados codones que codifican para cada aminoácido en una cadena polipeptídica. Cambios en las bases nucleotídicas en el ADN pueden determinar el origen de muchas enfermedades. Propiedad importante del ADN es la de estar constituido por dos cadenas de nucleótidos unidos por un esqueleto de azúcar y fosfato, las cuales están- orientadas en sentido opuesto y son complementarias. En términos biológicos, la estructura de doble cadena del ADN es esencial para el proceso de replicación y garantiza que cada célula que se divide recibe una copia idéntica del ADN.

La síntesis de proteínas requiere la transferencia de información desde el ADN a otro polinucleótido con propiedades químicas y funcionales completamente distintas conocido como ácido ribonucleíco o ARN. Diferencias estructurales entre el ADN y el ARN que son relevantes en la medicina molecular incluyen, la naturaleza de cadena simple del ARN y la utilización de uracilo en vez de timidina. La forma mas conocida de ARN es el ARN mensajero, el cual sirve de intermediario entre el ADN y la proteína. Otra de las propiedades importantes que diferencian al ADN del ARN es la localización tejido-específica de este último. Mientras que el ADN es el mismo en todas las células de un organismo el ARN, y en especial el ARNm, sólo puede ser aislado del tejido donde se este produciendo activamente la proteína específica de interés. En términos de la tecnología de ADN recombinante, el ARNm de células eucariotas representa una gran ventaja con respecto al ADN.

El dogma que describe el flujo de la información genética desde el ADN transcrito a ARN y traducido luego a proteína, no es absolutamente cierto. En 1970, Temin y Baltimore demostraron que la transcriptasa reversa, una enzima que se encuentra en los retrovirus, permitía que el ARN se copiara a ADN. Esta enzima le dio a la ingeniería genética la posibilidad de sintetizar ADN complementario a partir de ARNm y de esta manera clonar sólo las regiones codificantes de los genes.

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