Transformación bacteriana y el descubrimiento del ADN como material genético

Griffith, transformación bacteriana:

Realizó una serie de experimentos para estudiar la virulencia de las diferentes cepas de neumococo Diplococcus pneumoniae, la bacteria causante de la neumonía. Observó que los ratones a los que inyectaban bacterias S (virulentas) morían a los pocos días y aquellos a los que inyectaba bacterias R (no virulentas) permanecían sanos. Si inyectaba formas no virulentas de neumococo junto con virulentas muertas por calor, los ratones enfermaban. Dedujo que las bacterias S muertas por calor podían transmitir un factor transformante a las R que las convertía en patógenas.

Avery:

Cultivaron las bacterias en sus tubos de ensayo en vez de en ratones y fueron destruyendo todos los componentes bioquímicos de las células S para evitar la transformación e identificar a su responsable. Degradaron los polisacáridos y la transformación seguía produciéndose, destruyeron las proteínas de las células S y seguía produciéndose la transformación, destruyeron el ARN y lo mismo. Al fin, expusieron los extractos de células S a la enzima destructora de ADN y no se produjo transformación. El principio transformante era el ADN, que contiene la información necesaria para convertir las bacterias R no virulentas en bacterias S virulentas. Demostraron que las bacterias pueden intercambiar material genético (transformación). Chargaff midió las cantidades relativas de los cuatro nucleótidos extraídos de diversas especies y estableció que en algunas predominaban los nucleótidos de A y T, y en otras los de G y C, y demostró que la composición del ADN es diferente en cada especie.

Hershey y Chase:

Demostraron definitivamente que el ADN es el material genético. Hicieron crecer una población de fagos en un medio con fósforo radiactivo para marcar selectivamente el ADN, marcaron también las proteínas de la cubierta de otra población de fagos con azufre radiactivo. Cuando los fagos con proteínas marcadas infectaban las bacterias, el marcaje no aparecía ni en las bacterias ni en los fagos nuevos. Al infectarlas con fagos que contenían ADN marcado radiactivamente, el marcaje aparecía en ambos. Probaron que el material genético de los fagos es el ADN.

Watson y Crick, la doble hélice:

En 1950 Alexander Tood estableció la composición química de la molécula de ADN formada por la repetición de nucleótidos A, G, C, T. Chargaff en 1950 demostró que la proporción de bases puricas era igual a la de bases pirimidínicas. En 1953 Franklin y Wilkins estudiaron la molécula de ADN y vieron que tenía una disposición cristalina casi uniforme. Watson y Crick postularon el modelo de doble hélice para el ADN. La molécula de ADN está formada por dos cadenas complementarias de manera que frente a una T siempre hay una A y frente a una C una G.

Procesamiento de proteínas:

Los polipéptidos después de sintetizarse se procesan de diferentes formas:

  • Las proteínas de membrana y las que van a ser secretadas tienen un péptido señal que es reconocido por las proteínas que las transportan a través de la membrana. Después, una enzima peptidasa separa el péptido señal.
  • Algunas hormonas peptídicas se producen por eliminación de algunos segmentos de una proteína más grande.

Alelo:

Cada uno de los genes que lleva información para un mismo carácter. Uno proviene del padre y el otro de la madre. Por ejemplo: Aa sería un par de genes alelos o alelomorfos, pues llevan información para un mismo carácter (el color de la semilla), aunque esa información sea distinta en uno y otro (amarillo y verde).

Combinación homocigótica:

La formada por dos genes alelos con información idéntica. Por ejemplo: aa (verde-verde), AA (amarillo-amarillo). Equivale a raza pura para ese carácter.

Combinación heterocigótica:

La formada por dos genes alelos con información diferente. Por ejemplo: Aa (amarillo-verde).

Gen dominante:

Aquel cuya información se expresa aunque el otro gen alelo lleve una información diferente. Por ejemplo: A, puesto que cuando se combina con a da lugar a semillas de color amarillo. Lo representamos con una letra mayúscula.

Gen recesivo:

Aquel cuya información sólo se expresa cuando se encuentra en combinación homocigótica. Lo representamos con una letra minúscula.

Genes codominantes:

Son aquellos que cuando están en combinación heterocigótica originan un carácter distinto del de las dos razas puras. Un caso de codominancia es la herencia intermedia.

Retrocruzamiento:

Se realiza en los casos de herencia dominante, para distinguir a los individuos homocigóticos de los heterocigóticos y consiste en cruzarlos con el homocigótico recesivo. También se le llama cruzamiento prueba. Se utiliza para descubrir a los individuos de raza pura.

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