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INTRODUCCIÓN

La ciencia de la genética define y analiza la herencia de la amplia gama de funciones estructurales y fisiológicas que forman las propiedades de los organismos. La unidad básica de la herencia es el gen, un segmento del ácido desoxirribonucleico (ADN) que codifica en su secuencia de nucleótidos información para propiedades fisiológicas específicas. El enfoque tradicional de la genética ha sido identificar genes basados en su contribución al fenotipo, o las propiedades estructurales colectivas y fisiológicas de un organismo. Una propiedad fenotípica, ya sea el color de los ojos en los humanos o la resistencia a los antibióticos en una bacteria, se observa a nivel del organismo. La base química para la variación en el fenotipo es un cambio en el genotipo o la alteración en la secuencia del ADN, en un gen o en la organización de los genes.

En el decenio de 1930 se sugirió el ADN como elemento fundamental de la herencia a partir de un experimento seminal realizado por Frederick Griffith (fig. 7–1). En este experimento se inoculó Streptococcus pneumoniae virulento muerto tipo III-S, (que poseía una cápsula), a ratones que vivían con neumococo vivo, pero no virulento 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. Una década más tarde, Avery, MacLeod y McCarty descubrieron que el ADN era el agente transformador. Esto formó la base para la biología molecular tal como la comprendemos hoy en día.

FIGURA 7–1

El experimento de Griffith que demuestra la evidencia para un factor transformador, más tarde identificado como ADN. En una serie de experimentos, se inyectó a ratones bacterias S. pneumoniae vivas o muertas, encapsuladas o no encapsuladas, como se indica en los experimentos marcados con las letras A a D. El experimento fundamental es el marcado con la letra D, en el cual 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 ADN es la base fundamental para la transformación genética. (Reproducido con autorización de McClane BA, Mietzner TA. Patogenia microbiana: Un enfoque orientado a los principios. Fence Creek Publishing; 1999.)

La tecnología del ADN recombinante nació entre los años 1960 y 1970 cuando las investigaciones con bacterias revelaron la presencia de enzimas de restricción, proteínas que desdoblan el ADN en sitios específicos, dando origen a fragmentos de restricción de ADN. Casi al mismo tiempo, los plásmidos se identificaron como pequeños elementos genéticos portadores de genes y capaces de replicación independiente en bacterias ...

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