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Entre 1868 y 1869, el suizo Friedrich Miescher (1844-1895), aisló núcleos a partir del pus de los vendajes usados en el hospital. Comprobó que estaban formados por una única sustancia química muy homogénea y no proteica, que denominó nucleína.
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Entre 1879 y 1882 Walther Flemming y Robert Feulgen, logran visualizar los cromosomas en división, gracias a nuevas técnicas de tinción, lo que les permitió observar cómo se replican los cromosomas.
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E. Zacharias comprobó en este año la naturaleza química de los cromosomas, comprobando que se trataba de una nueva sustancia a la que se denominó nucleína
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August Weisman publica un libro con este título en el que relacionan herencia con desarrollo.
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Richard Altmann logra aislar a las proteínas de la nucleína, a la cual denomina ácido nucléico.
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Durante esta época August Weissman intuye que hay una relación entre la herencia y los cromosomas.
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El químico ruso-estadounidense Phoebus Aaron Theodor Levene, comprobó que la nucleína se encontraba en todos los tipos de células animales analizadas.
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Walter S. Sutton (1877-1916) propuso que los genes de Mendel son unidades físicas que realmente se localizan en los cromosomas. Parte que le permitió proponer ese modelo se debió a su descubrimiento de la meiosis junto con Theodor Boveri (1862-1915).
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Edmund Beecher Wilson (1856-1939) y Nettie Maria Stevens (1861-1912) descubrieron de forma independiente los cromosomas sexuales.
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William Bateson (1861-1926) propuso el término genética.
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Levine manifiestó que los ácidos nucleicos estaban compuestos de ácido fosfórico, una pentosa y bases nitrogenadas, mientras verificaba los experimentos de Kossel.
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Calvin Bridges (1889-1938) demuestró que los genes se encuentran en los cromosomas.
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Alfred Henry Sturtevant (1891-1970), demostró que algunos genes tienden a heredarse juntos, por lo que dedujo que se colocan de forma lineal sobre el cromosoma. Elaboró el primer mapa genético de un organismo: Drosophila melanogaster.
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Quedan definitivamente establecidas las bases fundamentales de la herencia fenotípica al aparecer el libro "El mecanismo de la herencia mendeliana" escrito por Thomas H. Morgan, Alfred Sturtevant, Hermann Muller y Calvin Bridges.
Se inicia la teoría cromosómica de la herencia. -
Desarrollo de la cristalografía mediante difracción de rayos X sobre material biológico. Esta técnica se había comenzado a aplicar a sustancias sencillas gracias a los trabajos de sir William Henry Bragg (1862-1942) y su hijo William Laurence Bragg (1890-1971).
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Félix d’Hérelle demostró que los bacteriófagos infectaban, mataban y disolvían las células bacterianas en poco más de media hora.
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Hermann Muller (1890-1967) y Lewis Stadler demostraron que la radiación X inducía mutaciones en los genes, aunque el reconocimiento tardara en llegar: el Nobel les fue concedido 20 años después, en 1946.
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Phoebus Aaron Theodor Levene(1869-1940) propuso un modelo para la conformación de los ácidos nucleicos: el tetranucleótido plano. El modelo del tetranucleótido plano fue un lastre en el desarrollo de la biología molecular.
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El microbiólogo Fred Griffith (1881-1941) descubrió cómo el Streptococcus pneumoniae avirulento puede transformarse en virulento al infectar un ratón sano con la cepa avirulenta viva y la virulenta muerta.
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Levine propuso (de forma errónea) que la nucleína de los animales era el nucleato de desoxirribosa (DNA), mientras que los vegetales contenían nucleato de ribosa (RNA).
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Thomas Hunt Morgan (1866-1945) realizó en la Universidad de Columbia (1909) los experimentos que hoy se consideran como los rasgos genéticos ligados al sexo.
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Dorothy Wrinch observó que la información genética era lineal, por lo que se requería una molécula lineal (las proteínas) para transmitirla, y no una molécula cíclica invariable.
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Hans Speman (1869-1941) planteó el análisis del desarrollo embriológico.
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Max Ferdinand Perutz trabajó en la estructura de la hemoglobina mediante cristalización, tarea que culminó en 1959.
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William Thomas Astbury (1898-1961) y Florence Bell, propusieron que el DNA debe de ser una de fibra periódica, al encontrar un espaciado regular de 0,33 nm a lo largo del DNA mediante estudios preliminares de difracción por rayos X.
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Warren Weaver (1894- 1978), acuñó el término biología molecular. Debido a sus trabajos que hablaban sobre la visión molecular de la vida.
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Después de conocer a Perutz, John Cowdery Kendrew decidió seguir su ejemplo al aplicar cristalización para determinar la estructura de la mioglobina.
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El checo Erwin Chargaff (1905-2002), de la Universidad de Columbia, descubre las leyes de complementariedad de bases de los ácidos nucleicos.
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Lord Alexander Robertus Todd (1907-1997) demostró que los enlaces fosfoéster en el DNA son perfectamente normales, por lo que propuso una estructura lineal y no cíclica para el DNA.
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Barbara McClintock propuso, en el Cold Spring Harbor Laboratory, la existencia de elementos genéticos móviles en el genoma del maíz: los transposones.
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Los físicos Linus Carl Pauling (1901-1994) y Robert B. Corey descubren en Caltech la estructura de la hélice de las proteínas gracias a los análisis con difracción de rayos X.
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Luria y Weigle, en distintos laboratorios, descubren los sistemas de restricción a la infección viral, lo que permitió descubrir más adelante las enzimas de restricción. A su vez, Joshua Lederberg y su esposa Esther M. Lederberg desarrollaron un método a base de réplicas de placas para demostrar que las mutaciones aparecen de forma azarosa e independiente de los procedimientos de selección. Se introdujo el término plásmido para explicar la herencia extracromosómica.
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Fred Sanger (1918-*), trabajando en el Medical Research Council británico, consigue la primera secuencia de aminoácidos completa: la insulina. Así conseguirá su primer premio Nobel, en 1958.
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Francis Crick propuso que para que el RNA sintetice proteínas debe existir una molécula acopladora de los aminoácidos a la secuencia de ácidos nucleicos (lo que Paul Berg comprobó que era el tRNA al año siguiente: un RNA que “transfería” el aminoácido correcto, y de ahí el nombre de RNA de transferencia).
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El bioquímico español Severo Ochoa y Marianne Grumberg-Manago, trabajando en la New York University, descubrieron la polinucleótido fosforilasa, que sirvió para sintetizar oligorribonucleótidos con los que otros autores descifraron el código genético.
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El polaco Heinz L. Fraenkel-Conrat, demostró que la infectividad de algunos virus se encontraba en el RNA que contienen, con lo que se ponía de manifiesto que no solo el DNA puede ser material genético.
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Los franceses Francois Jacob y Jacques Lucien Monod demuestran la existencia de genes estructurales y reguladores que se organizan en forma de operones.
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Francis Crick propuso el dogma central de la Biología Molecular.
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Crick propone que el código genético ha de leerse en tripletes que no se solapan ni puntúan.
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El italiano Renato Dulbecco (1914 - *) introdujo el concepto de transformación para explicar que mezclando in vitro células sanas con virus productores de polioma y SV40 se pudieran obtener células de aspecto oncogénico; o sea, que las células sanas se habían “transformado” en células cancerosas en contacto con los virus. Se impuso el término transfección para hacer referencia a la entrada de DNA en células eucariotas.
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Francois Jacob acuña el término episoma para explicar una transferencia específica de algunos marcadores genéticos entre bacterias. Este término, hoy en día, se considera sinónimo del “plásmido”.
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Se descubre la transposición en bacterias.
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Jacob y Monod deducen el modo de funcionamiento del operón de la lactosa de E. coli a base de mutaciones y fenotipos.
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En 1960, Stewart Linn y Werner Arber (1929-*), en Ginebra, descubren los sistemas de restricción de las bacterias.
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En la Universidad Johns Hopkins, Howard Dintzis descubre que el mRNA se traduce en sentido 5’ a 3’, y que las proteínas de sintetizan desde el extremo amino al carboxilo; este descubrimiento es el que ha proporcionado la base para establecer por convenio que la ordenación del DNA siempre sea desde el extremo 5’ al 3’, y la de las proteínas desde el extremo amino al carboxilo.
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Francis Crick propone la hipótesis del titubeo (wobble) del tRNA al leer el mRNA.
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Se confirma molecularmente el modelo del operón. Walter Gilbert aísla en la Universidad de Harvard el represor LacI, y Mark Ptashne aísla en el mismo centro el represor del fago lambda.
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Se detecta la actividad “transposasa”, Watson afirma en un simposio en Cold Spring Harbor que los transposones son algo “virtualmente inevitable”.
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Günther Blobel (1936-*) demuestra la existencia de secuencias señal y receptores para estas secuencias, que regulan el tráfico de proteínas dentro de la célula.
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Temin y David Baltimore (1938-*) demostraron que la copia de RNA en DNA durante la infección de algunos virus se debía a una nueva actividad catalítica que denominaron transcriptasa inversa o «retrotranscriptasa» (reverse transcriptase). Temin y Baltimore fueron galardonados por ello con el Nobel en 1975
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Los trabajos de Richard John Roberts permitieron se purificaran y comercializaran más de 100 enzimas de restricción.
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Se celebra un congreso internacional en Asilomar (California), donde se regula el uso de microorganismos modificados genéticamente y la tecnología del DNA recombinante.
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Nace la clonación. Smith y Nathans, junto con Arber (el descubridor de los sistemas de restricción), reciben el Nobel en 1978. A partir de entonces se empieza a dejar de purificar y caracterizar enzimas para empezar a clonar genes.
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Los trabajos que realizó Keith Backman en el laboratorio de Mark Ptashne en la Universidad de Harvard demostraron que los elementos genéticos (promotores, sitios de unión al ribosoma, secuencias codificantes...) se podían reordenar en nuevas combinaciones funcionales. Es el nacimiento de la ingeniería genética.
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Martin Cline consigue el primer ratón transgénico. Desde ese momento los ratones transgénicos constituyeron una herramienta fundamental en el laboratorio para el estudio de la fisiología animal y sirvieron de modelos experimentales para entender las bases de muchas enfermedades que afectan al hombre.
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Herbert Boyer vuelve a revolucionar la biotecnología al conseguir que se comercialice una insulina obtenida por expresión en E. coli del gen humano recombinante: la humulina.
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Stanley B. Prusiner descubre que los priones son partículas infecciosas compuestas sólo por proteínas, sin ácidos nucleicos. Pero Prusiner tuvo que esperar hasta 1997 para ser laureado con el Nobel, porque nadie se creía que el prión pudiera ser una partícula infectiva sin contener ningún ácido nucleico.
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Kary Banks Mullis (1944-*) describe una técnica que va a volver a revolucionar la investigación en biología molecular. Se trata de la PCR (reacción en cadena de la polimerasa).
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En la Universidad Británica de Leicester, sir Alec John Jeffreys (1950-*) desarrolla las huellas genómicas (genome fingerprintings) digiriendo DNA con enzimas de restricción e hibridándolo con sondas radiactivas para caracterizar e identificar individuos.
Charles Cantor y David Schwartz desarrollan la electroforesis en campo pulsante para separar moléculas de DNA de alto peso molecular. -
Maynard Olson, en la Universidad de Washington, construye los YAC (cromosomas artificiales de levaduras) para clonar grandes fragmentos de DNA. Con estas herramientas, se inician casi simultáneamente el Proyecto genoma humano, de la mano de James Watson, y el Proyecto genoma de levadura, de la del belga André Goffeau.
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E. H. Fischer y E. G. Krebs descubren los mecanismos de fosforilación y desfosforilación reversibles de las proteínas.
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Daniel Cohen obtiene en París el primer mapa genético humano.
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Se otorga el Nobel a M. Smith por la técnica de mutagénesis dirigida, la cual es una técnica de biología molecular utilizada para crear mutaciones puntuales en una cadena de ADN.
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A. G. Gilman y M. Rodbel reciben el Nobel por descubrir las proteínas G y su papel en la transducción de señales.
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Ian Wilmut consigue el primer organismo superior clonado, la oveja Dolly, en el Instituto Roslin de Edimburgo; un año después, Dolly dio a luz a Bonnie, demostrando que los clones pueden dar a luz individuos perfectamente normales.
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La compañía Affymetrix (California) presenta el primer microchip de genes, también llamado matriz o microordenamiento de DNA (DNA array).
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Apareció la secuencia completa del primer animal, el gusano Caenorhabditis elegans.
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Se elaboró el primer borrador del genoma, construido por Venter en el TIGR y Francis Sellers Collins (1950-*) en la empresa Celera Genomics. Comienza la era postgenómica.
