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INTRODUCCIÓN

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La ciencia de la genética define y analiza la herencia de una amplia gama de funciones fisiológicas que constituyen las propiedades del organismo. La unidad básica de la herencia es el gen, un segmento de ácido desoxirribonucleico (DNA, deoxyribonucleic acid) que codifica en su secuencia de nucleótidos información para propiedades fisiológicas específicas. El método tradicional de la genética ha sido identificar los genes con base en su contribución al fenotipo, o las propiedades estructurales colectivas y fisiológicas de un organismo. Una propiedad fenotípica podría ser el color de los ojos en los seres humanos o la resistencia a los antibióticos en una bacteria, que por lo general se observan al nivel de cada organismo. La base química para la variación del fenotipo es un cambio en el genotipo o alteración en la secuencia de DNA, en un gen o en la organización de los genes.

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En el decenio de 1930 se sugirió la participación del DNA como elemento fundamental de la herencia en un experimento realizado por Frederick Griffith (figura 7-1). En este experimento, destruyó un Streptococcus pneumoniae virulento de tipo III-S (que poseía una cápsula) cuando se le inyectó a un ratón junto con neumococo vivo pero no virulento de tipo II-R (que carecía de cápsula), lo que ocasionó una infección letal en la cual se recuperó el neumococo tipo III-S viable. La implicación fue que algunas entidades químicas transformaron la cepa viva, no virulenta a un fenotipo virulento. Un decenio más tarde, Avery, MacLeod y McCarty descubrieron que el DNA era el agente transformador. Este conocimiento constituye el fundamento de la biología molecular, tal como se conoce hoy en día.

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FIGURA 7-1

Experimento de Griffith que muestra la evidencia para un factor transformador, más tarde identificado como DNA. En una serie de experimentos, se inyectó a ratones Streptococcus pneumoniae vivos o muertos, encapsulados o no encapsulados, como se indica en los experimentos marcados con las letras A a D. El experimento fundamental está marcado con la letra D, en el que se demuestra que las bacterias encapsuladas muertas proporcionan un factor que permite que las bacterias no encapsuladas maten al ratón. Además de proporcionar un sustento fundamental para la importancia de la cápsula en la virulencia de los neumococos, el experimento D también ilustra el principio de que el DNA es la base fundamental para la transformación genética. (Reproducida con autorización de McClane & Mietzner, Microbial Pathogenesis: A Principles-Oriented Approach. Fence Creek Publishing, 1999).

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La tecnología del DNA recombinante se creó entre 1960 y 1970, cuando las investigaciones con bacterias revelaron la presencia de enzimas de restricción, proteínas que fragmentan el DNA en lugares específicos, lo que da lugar a fragmentos de restricción de DNA. Los plásmidos se identificaron como elementos genéticos pequeños que transportan genes y son capaces ...

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