Introducción A La Biología Molecular

Guía de Estudio

Curso: Biología Molecular II

Joritzel Quijano

1. ¿Qué estudia la biología molecular?

R. La biología molecular estudia los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular.

2. ¿En qué contribuye la bilogía molecular en la evolución?

R. La biología molecular contribuye a descifrar la historia que las moléculas de ADN contienen en su estructura, del pasado en el que se han constituido y su evolución histórica.

3. Haga una reseña histórica de los científicos que aportaron a esta rama de la biología.

Linus Pauling: Pauling descubrió la estructura de la hélice alfa (la forma de enrollamiento secundario de las proteínas), lo que lo llevó a acercarse al descubrimiento de la «doble hélice» del ADN (ácido desoxirribonucleico), poco antes de que James Dewey Watson (1928–) y Francis Crick (1916-2004) hicieran el descubrimiento en 1953. De hecho, propuso una estructura en forma de triple hélice, la cual, estudiando el ADN por radiocristalografía, habría podido llevar a la elaboración de un modelo en forma de doble hélice. También contribuyó con proposiciones acerca de los anticuerpos, la replicación del ADN.

James Watson: Descubrió, junto con Francis Crick, la estructura correcta del DNA, ‘la célebre’ doble hélice con giro a la derecha. También explicaron los principios para fundamentar el paso de lo información genética mediante esta molécula.

Francis Crick: Fue uno de los dos descubridores de la estructura molecular del ADN en 1953, junto con James D. Watson. Fue merecedor del Premio Nobel de Medicina en 1962 "por sus descubrimientos concernientes a la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en la materia viva".

Maurice Wilkins: Empleó la difracción de los rayos X para estudiar la molécula de ADN. De este método, mostró imágenes de alta calidad sobre la molécula de ADN, obtenidas por Franklin y sin su permiso, a Watson y Crick, lo que les orientó y motivó para la descripción del modelo de doble hélice.

Rosalind Franklin: Se le conoce principalmente por la Fotografía 51, la imagen del ADN obtenida mediante difracción de rayos-X, lo cual sirvió como cimientos para la hipótesis de la estructura doble helicoidal del ADN en su publicación de 1953.

Severo Ochoa: prosiguiendo con sus trabajos sobre la fosforilación oxidativa, descubrió un enzima, la polinucleótido fosforilasa, capaz de sintetizar in vitro RNA a partir de ribonucleosidofosfatos. Este trabajo, publicado en 1955 como una carta al editor de la revista Journal of the American Chemical Society, le valió la concesión del Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1959.

Marshal Nirenberg y Gobind Khorana dedujeron el código genético: los 64 tripletes que pueden utilizarse como unidades codificadoras (codones) y los aminoácidos específicos que determinan.

A partir de 1964 Severo Ochoa se adentró por una parte, en los mecanismos de replicación de los virus que tienen RNA como material genético, describiendo las etapas fundamentales del proceso, y, por otra parte, en los mecanismos de síntesis de proteínas, con especial atención al proceso de iniciación, tanto en organismos procarióticos como en eurocarióticos, siendo pionero en el descubrimiento de los factores de iniciación de la traducción.

Jacob François: descubrimientos sobre el control genético de la síntesis de enzimas y la síntesis de virus. En 1961, Jacob y Monod exploraron la idea de que el control de los niveles de expresión de enzimas en las células es el resultado de la retroalimentación sobre la transcripción de secuencias de ADN. Sus experimentos e ideas impulsaron el campo emergente de la biología molecular del desarrollo y de la regulación transcripcional en particular.

Max Perutz: Fue mentor de Watson. En 1953 descubrió que, incorporando un átomo pesado (oro o mercurio) a cada una de las moléculas de la red cristalina de la hemoglobina, se producían pequeñas modificaciones en su correspondiente posición, la interpretación del cual le permitió dar a conocer en 1960 el primer modelo tridimensional de la molécula de la hemoglobina. En 1959 consiguió determinar la estructura molecular de la mioglobina, por la cual Perutz y Kendrew fueron galardonados con el Premio Nobel de Química de 1962.

Matthew Meselson y Frank Stahl. Replicación semiconservativa del DNA, en 1958.

Daniel Nathans y Hamilton Smith descubren las enzimas de restricción, en 1970.

Allan Maxam y Walter Gilbert; Fred Sanger, desarrollan métodos para determinar la secuencia de nucleótidos del DNA, en 1977.

Kary Mullis: técnica de PCR o de reacción en cadena de la polimerasa que permite encontrar y replicar tramos específicos de DNA, en 1985.

Christiane Nüsslein-Volhard: En 1995 fue galardonada con el Premio Nobel de Medicina, compartido con los norteamericanos Eric Wieschaus, de origen suizo, y Edward Lewis, por sus "descubrimientos sobre el control genético del desarrollo precoz del embrión". Añadieron los considerandos del premio que los tres galardonados habían descubierto importantes mecanismos genéticos que pueden permitir "explicar las malformaciones congénitas en el ser humano".

4. ¿Cómo se clasifican las moléculas en biología?

R. Las moléculas en biología se pueden clasificar en: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.

5. Explique 5 ciencias que auxilian a la biología molecular.

Genética: se interesa por la estructura y funcionamiento de los genes y por la regulación (inducción y represión) de la síntesis intracelular de enzimas y de otras proteínas.

Citología: se ocupa de la estructura de los corpúsculos subcelulares (núcleo, nucléolo, mitocondrias, ribosomas, lisosomas, etc.) y sus funciones dentro de la célula.

Bioquímica: estudia la composición y cinética de las enzimas, interesándose por los tipos de catálisis enzimáticas, activaciones, inhibiciones competitivas o alostéricas, etc.

Filogenética: estudia la composición detallada de determinadas moléculas en las distintas especies de seres

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