Resumen del capitulo 1 y 7 de una tumba para los romanov

Resumen

CAPITULO 1: “Viaje al ADN”

• La superficie terrestre está habitada por millones de especies que dependen unas de otras e intercambian sustancias con el ambiente. Esa región del planeta recibe el nombre de biosfera. Los científicos han descripto un millón y medio de especies. Según los cálculos más conservadores, el número total supera los catorce millones. Representa apenas el 1% de todas las especies que alguna vez han existido.

Hace tres mil setecientos millones de años, unas criaturas microscópicas eran los únicos habitantes de la Tierra. Eran unicelulares, no respiraban oxígeno. Puede que vivieran en un estanque de agua tibia o cerca de una hirviente grieta submarina. En su interior, esas criaturas llevaban las instrucciones necesarias para mantenerse con vida y reproducirse.

Las instrucciones se transmitieron de generación en generación a través de los eones. Con el paso del tiempo, fueron cambiando al azar. Muchos de esos cambios resultaron perjudiciales y se perdieron ara siempre, otros fueron beneficiosos y perduras, que se agruparon y se diferenciaron unas de otras, formando tejidos y órganos. Los seres vivos salieron del agua y colonizaron todos los rincones del planeta.

Descrito de una carilla

• Hoy sabemos que todos los seres que viven o vivieron sobre la Tierra han sido construidos siguiendo las instrucciones contenidas en su ADN.

¿De qué está hecha y cómo funciona esta molécula?, ¿Qué son los genes?, ¿Qué es el código genético?, ¿Cómo se las arregla la célula para fabricar proteínas?, ¿En qué forma se transmiten las instrucciones de padres a hijos? Hace apenas medio siglo que los científicos empezaron a descubrir las respuestas a estas preguntas. Y al hacerlo se internaron en un mundo complejo fascinante y lleno de sorpresas.

La ciencia que estudia estos temas es la biología molecular, que se ubica en la intersección entre la genética y la bioquímica. La genética estudia los genes, la bioquímica, las proteínas.

La biología molecular recién pudo aparecer cuando se entendió cuál era la relación entre unos y otras: los genes contienen la información para fabricar proteínas.

Ernst Mayr, uno de los mayores pensadores de la biología, lo describió así:” [el surgimiento de la biología molecular] resulto en un nuevo campo de estudio, con nuevos científicos, nuevos problemas, nuevos métodos experimentales, nuevas revista científicas, nuevos libros de texto y nuevos héroes”.

La descripción de la molécula de ADN fue publicado el 25 de abril de 1953 en la revista inglesa Nature, una de las publicaciones científicas más importantes del mundo. Sus autores, James Watson y Francis Crick. Watson y Crick no eran los únicos que se desvelaban tratando de dilucidar el misterio del ADN, pero pronto quedo claro que la estructura que ellos proponían era la correcta.

El artículo que describe al ADN… de Watson y Crick ocupa apenas una carilla. Es simple la estructura del ADN.

Trabajando con la información disponible, principalmente con los datos que Maurice Wilkins y Rosalind Franklin habían obtenido estudiando cristales de ADN,  pero también con datos reunidos en los años anteriores por otros científicos. Watson y Crick usaron esa información para elaborar una hipótesis. Después construyeron figuras de cartulina que representaban las moléculas que forman el ADN y las dispusieron de todas las maneras posibles hasta encontrar una configuración que les pareció satisfactoria.

En 1962, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Noble de Fisiología y Medicina, una nueva rama de la genética se estaba gestando en los laboratorios de biología molecular. Era la ingeniería genética, la tecnología que permite analizar y manipular el ADN, y transferirlo de un organismo a otro.

Pasaron más de treinta años desde que se descubrió como era el ADN hasta que se identificaron las herramientas para manipularlo. Esto se debía principalmente a su gran longitud: una sola molécula de ADN humano completamente extendida mide unos cuantos centímetros. ¿Cómo puede caber algo que mide varios centímetros dentro de una célula cuyo diámetro es mil veces más pequeño que un milímetro? La explicación de esta aparente paradoja es que, dentro de las células, el ADN se encuentra cuidadosamente enrollado, de modo que ocupa muchísimo menos espacio que si estuviera extendido.

Recién se pudo avanzar en la manipulación del ADN cuando se descubrieron las tijeras adecuadas para cortarlo y el pegamento para unir fragmentos sueltos. Primero se descubrió el pegamento, una enzima llamada ADN ligasa que liga fragmentos de ADN. En 1967, Arthur Kornberg pudo multiplicar en un tubo de ensayo el ADN de un virus. Tres años después se descubrieron las tijeras para cortar ADN. Se trata de una flia de proteínas conocidas como enzimas de restricción, que son fabricadas por las bacterias y cumplen la función de destruir el ADN de los virus que las invaden. Cada una de estas enzimas tiene la propiedad de cortar el ADN en un lugar específico.

El descubrimiento de estas dos herramientas permitió dar un paso gigantesco en la manipulación del ADN. Ahora se podía cortar las grandes moléculas en lugares específicos y unir fragmentos de distinto origen. A partir de ese momento, el desarrollo de la ingeniería genética se volvió imparable.

En los años siguientes, combinando moléculas de diferentes organismos, se obtuvo ADN híbrido. Se idearon métodos para leer las instrucciones contenidas en el ADN, se transfirió la información genética de un organismo a otro y se perfecciono la clonación. Al finalizar el siglo XX se habían clonado mamíferos, se cultivaban y consumían plantas con el ADN artificialmente modificado, había bases de datos de ADN para identificar criminales, y tantas otras cosas que unos años antes no existían.

Hubo que analizar los aspectos éticos y legales de cada avance, estimar sus riesgos y beneficios. Surgieron  defensores y atacantes de las nuevas tecnologías y de sus productos. Las religiones, los gobiernos, los organismos no gubernamentales, los científicos, los pensadores y los ciudadanos en general expresaron dudas, criticas, elogios y opiniones. Se discutió mucho y se seguirá discutiendo, porque la ciencia está modificando nuestra vida cotidiana en una forma en que nunca nada ni nadie lo hizo.

Filamento en el núcleo celular

• Estamos ante una célula humana. Lo primero que encontramos es la membrana celular, una barrera impermeable al agua que determina los límites de la célula y mantienen las diferencias entre el interior y el exterior. Esos islotes que flotan en la superficie de la membrana son proteínas que controlan lo que entra y sale de la célula, o actúan como antenas para la recepción de señales externas.

Al ingresar nos encontramos con una estructura filamentosa que lo ocupa todo. Es el citoesqueleto, este se encarga  de sostener la célula y organizar su contenido. Las esferas que se ven más allá contienen enzimas digestivas, y aquellas otras que se dirigen hacia la membrana celular transportan sustancias que serán expulsadas de la célula. Las formas alargadas que aparecen por todas partes son las mitocondrias. En ellas ocurre la respiración celular. Ese ampliamente de gruesos panqueques que tenemos delante es el aparato de Golgi, una estación despachadora de proteínas.

Desenrollando la molécula de ADN  

• Casi todas las células humanas contiene 46 cromosomas que se pueden agrupar en 23 ares fáciles de reconocer por sus formas y tamaños. Cada persona hereda una copia de su padre  y otra de su madre. Esto ocurre así porque los óvulos y los espermatozoides llevan solamente 23 cromosomas (un representante de cada par), de manera que cuando ambos se unen se forma una célula con 46 cromosomas.

Cada par cromosómico está formado por dos cromosomas casi idénticos, excepto el par 23. En las mujeres está integrado por dos cromosomas iguales. En los hombres los integrantes del par son muy distintos.

Tomemos uno de los filamentos de ADN para ver de qué está hecho. El ADN es una molécula larga y lineal (sin ramificaciones). Está formada por dos cadenas dispuestas en forma paralela y enroscada alrededor de un eje central imaginario, como si fuera una escalera de caracol. Es la famosa doble hélice.

Los eslabones que la forman son unas moléculas pequeñas llamadas nucleótidos o bases. El ADN está hecho  con cuatro tipos de nucleótidos: adenina, timina, citosina y guanina.

En la cadena de ADN, los nucleótidos se mantienen unidos unos a otros mediante uniones fuertes. Para romper una cadena tendríamos que hacer mucha más fuerza de la que hicimos para separar una de otra.

Esto es muy importante, porque cuando una célula se divide, debe duplicar su ADN para que cada una de las dos células hijas reciba exactamente la misma información genética. Para duplicarse, la doble hélice se desenrosca y las cadenas de ADN se separan. Las enzimas que intervienen en la duplicación del ADN son muy eficientes, pero no son perfectas.

Las consecuencias de las mutaciones son muy variables. Abarcan un espectro que va desde no producir efecto alguno hasta causar la muerte de las células o los organismos que la portan. Más de tres mil enfermedades humanas, incluidas casi todas las formas de cáncer,  se deben a mutaciones.

Las mutaciones se transmiten de padres e hijos,  pero solamente cuando ocurren en las células germinales (óvulos y espermatozoides). No hay ninguna posibilidad de que mutaciones en la piel o en los intestinos sean transmitidas a la descendencia.

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