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Un gen, una enzima.
Los experimentos de Beadle, Tatum y Lederberg (que consistían en exponer al moho "Neurospora crassa" a rayos X, provocando mutaciones) permitieron la relación de que un gen determina la presencia de una proteína. -
Función hereditaria del ADN
En 1950 Alfred Hershey y Martha Chase corroboraron la función hereditaria del ADN, marcando con fósforo radioactivo al ADN del bacteriófago y con azufre radioactivo las proteínas, y analizaron la propagación de la infección. El ADN como material genético tuvo años de estudio con los experimentos del equipo de Oswald Avery en 1940, demostrando que el ADN está relacionado con la herencia de características genéticas. -
Primer cultivo de células humanas
En 1952, Scherer, Sírventon y Gey, lograron el primer cultivo de células humanas, Las celulas que se cultivaron eran de una mujer llamada Henrrieta Lacks, por lo que se decidió nombrarlas Células Hela.
Aunque desde 1885, Wilhem Roux había cultivado células de pollo, fue hasta los experimentos de Gey que se logró propagar las células humanas. -
Estructura molecular del ADN
En 1953 los científicos James Watson y Francis Crick presentaron en sociedad su hallazgo de la estructura molecular en forma de doble hélice del ADN, la molécula portadora del programa genético de los organismos vivos, inclusive, dicho descubrimiento les otorgó el Premio Nobel de Química en 1962.
Cabe resaltar que a este hecho le antecede el trabajo de Rosalind Franklin quien un año antes había hecho un trabajo de cristalografía que captó la estructura del ADN. -
Enlace químico
En 1952 Linus Pauling y John Kendrew propusieron las hélices alfa como estructura secundaria de las proteínas. En 1954 este trabajo fue el que les valió el Premio Nobel de Química con la estructura del enlace químico y sus aplicaciones a la determinación de la estructura de las sustancias complejas, su trabajo involucra los orbitales de moléculas específicas y pone en práctica “el número cuántico para determinar el número máximo de electrones en cada orbital”. -
Replicación de ADN
En 1957 se logró la replicación funcional del ADN, experimento hecho por Matthew Meselson y Franklin Stahl, que usaron un mecanismo de replicación del ADN, el semi-conservativo, en el cual cada cadena de ADN sirve como modelo para hacer una nueva cadena complementaria. -
Síntesis del ADN
En 1958, Arthur Kornberg encontró una forma de sintetizar una nueva cadena de ADN a partir de una ya existente, gracias a que de 60mL. de Escherichia coli, logró obtener unos cuantos miligramos de una enzima que él denominó ADN polimerasa, enzima que hacía posible la síntesis de ADN nuevo, que además también era biológicamente activo. -
Regulación de la expresión genética: operones
En 1961, Marshall Nirenberg descubrió la primera base “trío” del ADN, un grupo de tres nucleótidos que componen un codón, y para 1966, ya había encontrado 60. Sin embargo, Har Gobind Khorana ideó los métodos bioquímicos para sintetizar ARN, y Roberto Holley descubrió un tipo determinado de ácido nucléico, ARN de transferencia (tRNA) y en 1965 descifró su estructura. Debido a esto, en 1968 tanto Nirenberg como Khorana y Holley ganaron el Premio Nobel de la Química -
Regulación de la expresión genética: Regulación genética negativa
En 1961 la descripción de los operones por Monod y Jacob: descubrieron el operón de la lactosa, el cual controla la expresión de los genes en las bacterias. Sistema que consta de genes reguladores y de genes estructurales que se induce cuando hay lactosa en el medio ambiente celular. Este sistema brindó el primer ejemplo de un mecanismo de regulación transcripcional, sugirió la existencia de moléculas de ARN mensajero, las cuales decodifican la información codificada en el ADN y las proteínas. -
Proteína verde fluorescente de medusa
En 1961 Osamu Shimomura, Martin Chalfie y Roger Y. Tsien aislaron la proteína verde fluorescente (GFP por sus siglas en inglés) de la medusa y esto les hizo ganadores del Premio Nobel de Química en 2008. Cuando se identificó la "aequorina" como la sustancia activa de la bioluminiscencia, su trabajo se hizo trascendencia ya que anteriormente en nuestra lista mencionamos que habían implementado azufre radiactivo en 1950 pero a partir del descubrimiento del GFP no fue necesario usarlo más. -
Secuenciación de ADN y el código genético
En 1964 Charles Yanfosky comprueba, en la Universidad de Stanford, que la secuencia de nucleótidos del ADN corresponde exactamente con la de los aminoácidos. Ya vimos que en 1956 Berg demostró que el tRNA era el que descodifica la información del mRNA y asegura la interpretación exacta de la información genética. Por su pequeño tamaño de 73 a 93 nucleótidos, abundancia e importancia, fue el primer ácido nucleico que se intentó secuenciar y cristalizar. -
Actividad de transcriptas reversa en virus
En 1965 Rubecco descubrió de forma simultánea e independiente con Howard Temin y David Baltimore la transcriptasa inversa, enzima que cataliza la conversión de ARN a ADN, Esta enzima es esencial para la reproducción de retrovirus tales como el que produce el SIDA.
Esto va en contra al dogma central de al biología molecular que postula que del ADN, que es la base de la vida, se pasa al ARN y luego a proteínas; en este caso se pasa de ARN a ADN. -
Ciclo de división celular
Entre 1970 y 1971, Hartwell descubrió los genes CDC (ciclo de división celular) en la levadura del pan (Saccharomyces cerevisiae) y con esto pudo describir el control del ciclo celular. Estos genes regulan el ciclo celular y mutaciones que los mismos están involucradas en ciertos tipos de cáncer. -
Reibonucleasa revertible
En 1973 Chris Anfinsen demostró que el plegado de la ribonucleasa A que era totalmente reversible sin necesidad de cofactores externos, verificando la “hipótesis termodinámica” del plegado de proteínas, dice que la estructura tridimensional de la proteína nativa en su medio fisiológico normal es aquella en la cual la energía libre de Gibbs de todo el sistema es la más baja.
Estos experimentos demostraron que la estructura compleja tridimensional de la ribonucleasa está contenida en su secuencia -
Primer organismo genéticamente modificado
En 1973 los investigadores Herbert Boyer y Stanley Cohen desarrollaron el primer organismo genéticamente modificado. Era una bacteria que no tenía resistencia a antibióticos, a la cual le transfirieron ADN de otra bacteria que sí los tenía usando ADN recombinante para introducir el plásmido pSC101 a una bacteria de E.coli. -
Secuenciación de ácidos nucleicos
En el año 1977 fueron descubiertos, casi simultáneamente, dos métodos de secuenciación de ácidos nucleicos: El primero por Frederick Sanger, y el segundo por Allan Maxam y Walter Gilbert.
El método de Sanger consiste en sintetizar el ADN con la enzima ADN polimerasa. Para esto se utiliza una mezcla de desoxiribonucleótidos trifosfato y di-desoxirribonucleótidos trifosfato. Las moléculas “di-desoxi” son análogos de los verdaderos nucleótidos para la síntesis de la nueva cadena. -
ADN recombinante
En 1980 Paul Berg gana el Premio Nobel de Química por sus estudios fundamentales de la bioquímica de los ácidos nucleicos, en particular el ADN recombinante. Berg fue el primer investigador en realizar manipulación genética y obtener una molécula de ADN recombinante constituida por fragmentos de ADN de diferentes especies. -
Secuenciación de bases
En 1980 Walter Gilbert y Frederick Sanger contribuyeron con la determinación de la secuenciación de bases. Sanger y Gilbert desarrollaron los primeros métodos de secuenciación del ADN. El trabajo dio importancia a los ácidos nucleicos y dio lugar a nuevas ramas como la ingeniería genética, caracterización de los genes y secuenciación del genoma humano. -
Reacción en Cadena de la Polimerasa: PCR
En 1983 Kary Banks Mullis gana el premio Nobel de Química por la Reacción en Cadena de la Polimerasa, o PCR. Gracias a esta herramienta, investigadores de diversos campos pueden obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN en particular, partiendo de una cantidad mínima de muestra. Mediante este proceso de amplificación podemos, por ejemplo, identificar individuos en genética forense, detectar enfermedades infecciosas y diagnosticar trastornos hereditarios. -
Génes saltarines
En 1983 Bárbara McClintock ganó el Premio Nobel de Medicina por su descubrimiento de los transposones o “genes saltarines”. Contribuyó enormemente en la investigación de la estructura y función celular y explicó la diversidad que podemos encontrar en el maíz.
Anteriormente en los años 40’s y 50’s descubrió los elementos móviles en el ADN y los utilizó para demostrar que son los genes que determinan las características físicas.