4.2: El ADN, el material genético

La estructura espiral en la imagen es una molécula orgánica grande. ¿Qué tipo de molécula orgánica es?

Aquí hay una pista: moléculas como esta determinan quién eres. Contienen información genética que controla tus características. Determinan tu color de ojos, rasgos faciales y otros atributos físicos. ¿Qué molécula es?

Probablemente respondiste “ADN”. Hoy en día, se sabe comúnmente que el ADN es el material genético. Durante mucho tiempo, los científicos sabían que tales moléculas existían. Estaban conscientes de que la información genética estaba contenida dentro de moléculas orgánicas. Sin embargo, no sabían qué tipo de moléculas desempeñan este papel. De hecho, durante muchas décadas, los científicos pensaron que las proteínas eran las moléculas que portan información genética. En esta sección, aprenderás cómo los científicos descubrieron que el ADN lleva el código de vida.

El ADN, el material genético

El ADN, el ácido desoxirribonucleico, es el material genético en tus células. Te lo transmitieron tus padres y determina tus características. El descubrimiento de que el ADN es el material genético fue otro hito importante en la biología molecular.

Griffith busca el material genético

Muchos científicos contribuyeron a la identificación del ADN como material genético. En la década de 1920, Frederick Griffith realizó un descubrimiento importante. Estaba estudiando dos cepas diferentes de una bacteria, llamada cepa R (áspera) y cepa S (lisa). Inyectó las dos cepas en ratones. La cepa S mató (virulenta) a los ratones, pero la cepa R no (no virulenta) (ver Figura a continuación). Griffith también inyectó a ratones bacterias de la cepa S que habían sido asesinadas por el calor. Como era de esperar, la bacteria muerta no dañó a los ratones. Sin embargo, cuando las bacterias muertas de la cepa S se mezclaron con bacterias vivas de la cepa R y se inyectaron, los ratones murieron.

Resultados Experimentales de Griffith. Griffith demostró que una sustancia podría transferirse a bacterias inofensivas y hacerlas mortales.

Con base en sus observaciones, Griffith dedujo que algo en la cepa S muerta se transfirió a la cepa R anteriormente inofensiva, haciendo que la cepa R sea mortal. Llamó a este proceso transformación, ya que algo estaba “transformando” la bacteria de una cepa a otra cepa. ¿Qué era ese algo? ¿Qué tipo de sustancia podría cambiar las características del organismo que la recibió?

El equipo de Avery hace una contribución importante

A principios de la década de 1940, un equipo de científicos dirigido por Oswald Avery intentó responder a la pregunta planteada por los resultados de Griffith. Inactivaron diversas sustancias en la bacteria de la cepa S. Luego mataron a las bacterias de la cepa S y mezclaron los restos con bacterias vivas de la cepa R. (Tenga en cuenta que la bacteria de la cepa R generalmente no dañaba a los ratones). Cuando inactivaron proteínas, la cepa R fue mortal para los ratones inyectados. Esto descartó las proteínas como material genético. ¿Por qué? Incluso sin las proteínas de la cepa S, la cepa R se cambió, o se transformó, en la cepa mortal. Sin embargo, cuando los investigadores inactivaron el ADN en la cepa S, la cepa R permaneció inofensiva. Esto llevó a la conclusión de que el ADN es la sustancia que controla las características de los organismos. En otras palabras, el ADN es el material genético. Puedes ver una animación sobre la investigación tanto de Griffith como de Avery en este enlace: http://www.dnalc.org/view/16375-Animation-17-A-gene-is-made-of-DNA-.html.

Hershey y Chase sellan el trato

La conclusión de que el ADN es el material genético no fue ampliamente aceptada al principio. Tuvo que ser confirmado por otras investigaciones. En la década de 1950, Alfred Hershey y Martha Chase hicieron experimentos con virus y bacterias. Los virus no están hechos de células. Básicamente son ADN dentro de una cubierta proteica. Para reproducirse, un virus debe insertar su propio material genético en una célula (como una bacteria). Entonces usa la maquinaria de la célula para producir más virus. Los investigadores utilizaron diferentes elementos radiactivos para etiquetar el ADN y las proteínas en los virus. Esto les permitió identificar qué molécula insertaron los virus en las bacterias. El ADN fue la molécula que identificaron. Esto confirmó que el ADN es el material genético.

Resumen

• El trabajo de varios investigadores llevó al descubrimiento de que el ADN es el material genético.
• En el camino, Griffith descubrió el proceso de transformación.

Explora más

Utilice este recurso para responder a las preguntas que siguen.

I) Las bacterias y los virus también tienen ADN en

www.dnalc.org/resources/nobel/hershey.html

1. ¿Qué es un bacteriófago?
2. ¿Cómo se reproducen los fagos?
3. ¿Por qué se etiquetó el ADN con fósforo radiactivo?
4. Después del experimento, ¿dónde se encontró el fósforo radiactivo?
5. ¿Cuál es el material genético? ¿Por qué?

II) Un gen está hecho de ADN en

http://www.dnaftb.org/17/animation.html y http://www.dnaftb.org/17/problem.html.

Revisar

1. Enumere la investigación que determinó que el ADN es el material genético.
2. ¿Qué es la transformación?
3. ¿Qué pasó con la bacteria de la cepa R cuando Avery y sus colegas inactivaron el ADN en la bacteria de la cepa S?