Los genes

Las investigaciones realizadas durante la primera mitad del siglo XX establecieron que los genes están en los cromosomas y que la información genética está codificada en un lenguaje propio, en la secuencia de nucleótidos de la molécula de ADN. La información genética “dicta” la síntesis de proteínas, que son las verdaderas encargadas de construir las estructuras biológicas y las encargadas de desarrollar las funciones de un ser vivo. La cuestión en ese momento se centró entonces en el problema de la traducción: ¿de qué manera el orden de las bases en el ADN especifica la secuencia de aminoácidos en una molécula de proteína?

Los genes

En la década de 1940, los biólogos estaban completamente convencidos de que la célula necesita enzimas para sus actividades bioquímicas. Sabían también que incluso la síntesis de enzimas depende de otras enzimas y que la especificidad de una enzima depende de su estructura primaria, es decir, de la secuencia lineal de los aminoácidos en la molécula de proteína.

Por esa época, el genetista estadounidense George Beadle (1903 – 1989) estudiaba mutaciones que afectan el color de ojos en moscas Drosophila obtenidas en el laboratorio de Morgan. Beadle había desarrollado la hipótesis de que que cada variación en el color de los ojos de las moscas se debía al cambio de una sola enzima en una ruta de biosíntesis. En 1941, Beadle y el bioquímico estadounidense Edward L. Tatum (1909 – 1975) escogieron un nuevo modelo experimental para contrastar la hipótesis: el moho rosado del pan, Neurospora. Como Drosophila, Neurospora presentaba características de crecimiento muy convenientes para la experimentación.

Beadle y Tatum irradiaron los mohos con rayos X para aumentar la tasa de mutación y luego probaron la capacidad de los mutantes para crecer en un medio con un mínimo de nutrientes, que contenía sólo algunos azúcares, una vitamina y unos pocos minerales. Los hongos normales sintetizaban sus propios aminoácidos, como generalmente lo hacen, pero algunos mutantes no podían hacerlo. Beadle y Tatum obtuvieron y aislaron esos mutantes y lograron identificar las mutaciones que afectaban de manera específica la actividad de una enzima, lo cual impedía que el hongo sintetizara un aminoácido determinado. A partir de esos resultados realizaron mapas cromosómicos similares a los realizados con Drosophila. Los resultados de esos experimentos les permitieron a Beadle y Tatum corroborar la hipótesis de Beadle y formular una síntesis: un gen especifica una enzima.

Pero “un gen: una enzima” constituía una simplificación del problema, ya que muchas proteínas no son enzimas; algunas son hormonas, como la insulina, o son estructurales, como el colágeno, mientras que otras son transportadoras, como la bomba de sodio – potasio. Sin embargo, todas estas proteínas están especificadas en los genes. En consecuencia,

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