Biologia la Vida en La Tierra-comprimido-183

Vista previa del material en texto

¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DEL DNA? 151
Puesto que ninguna de estas cepas bacterianas causa neumo-
nía por sí sola, Griffith esperaba que los ratones se mantuvie-
ran sanos. Para su sorpresa, los ratones enfermaron y
murieron. Al realizarles la autopsia, Griffith recuperó de los
órganos bacterias de la cepa S vivas. La interpretación más
sencilla de estos resultados es que alguna sustancia de la cepa
S muerta por calor transformó la cepa R viva, pero inofensiva,
en una mortífera cepa S, un proceso que él llamó transforma-
ción. Las células de la cepa S transformada se multiplicaron y
causaron neumonía.
Griffith nunca descubrió una vacuna efectiva contra la
neumonía, así que en ese sentido sus experimentos fueron un
fracaso (de hecho, una vacuna efectiva y segura contra la ma-
yoría de las formas del Streptococcus pneumoniae no se desa-
rrolló sino hasta hace algunos años). Sin embargo, los
experimentos de Griffith marcaron un momento crucial en
nuestra comprensión de la genética porque otros investigado-
res intuyeron que la sustancia que causa la transformación
podría ser la molécula de la herencia, que se había buscado
durante mucho tiempo.
La molécula de transformación es el DNA
En 1933, J. L. Alloway descubrió que los ratones no interve-
nían en la transformación, la cual tenía lugar cuando las bac-
terias vivas de la cepa R se mezclaban con bacterias muertas
de cepa S en cajas Petri de cultivo. Una década después, Os-
wald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty descubrieron
que la molécula transformadora es el DNA. Avery, MacLeod y
McCarty aislaron el DNA de las bacterias de la cepa S, la
mezclaron con bacterias vivas de la cepa R, y produjeron bac-
terias vivas de la cepa S. Para demostrar que la transforma-
ción era causada por el DNA, y no por trazas de las proteínas
que contaminaba al DNA, trataron algunas muestras con en-
zimas que destruyen a las proteínas. Estas enzimas no evita-
ron la transformación; sin embargo, las muestras tratadas con
enzimas destructoras sí.
Este descubrimiento nos ayuda a interpretar los resultados
de los experimentos de Griffith. Al calentar las células de la
cepa S se logró matarlas, pero no se destruyó por completo su
DNA. Cuando las bacterias muertas de la cepa S se mezcla-
ron con bacterias vivas de cepa R, fragmentos de DNA de las
células muertas de la cepa S entraron en algunas de las célu-
las de la cepa R y se incorporaron en el cromosoma de las
bacterias de la cepa R (FIGURA 9-2). Si estos fragmentos de
DNA contenían los genes necesarios para causar enferme-
dad, una célula de la cepa R se transformaría en célula de la
cepa S. Así, Avery, MacLeod y McCarty dedujeron que los ge-
nes estaban compuestos de DNA.
El DNA, y no la proteína, es la molécula de la herencia
Sin embargo, no todos los miembros de la comunidad cientí-
fica aceptaron esta idea.Algunos todavía creían que los genes
estaban hechos de proteínas, y que las moléculas transforma-
das de DNA de las bacterias de la cepa S causaban una muta-
ción en los genes de las bacterias de la cepa R. Otros
sostenían la hipótesis de que el DNA podría ser la molécula
hereditaria de las bacterias, pero no de otros organismos. Sin
embargo, las evidencias continuaron acumulándose en el sen-
tido de que el DNA era el material genético de muchos orga-
nismos, o quizá de todos. Por ejemplo, antes de dividirse, una
célula eucariótica duplica sus cromosomas (véase el capítulo
11) y duplica con exactitud su contenido de DNA, tal como se
esperaría si los genes estuvieran hechos de DNA. Por fin,
prácticamente todos aquellos que aún eran escépticos se con-
vencieron por el magnífico conjunto de experimentos realiza-
dos por Alfred Hershey y Martha Chase, que demostraron de
manera irrefutable que el DNA es la molécula de la herencia
de ciertos virus (véase “Investigación científica: El DNA es la
molécula de la herencia de los bacteriófagos”).
9.2 ¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DEL DNA?
El hecho de saber que los genes están hechos de DNA no res-
ponde las preguntas fundamentales acerca de la herencia:
¿Cómo codifica el DNA la información genética? ¿Cómo se
duplica el DNA de manera que la información pueda ser
transferida con exactitud de una célula madre a las células hi-
jas? (Véase el capítulo 11 para mayor información acerca de
la reproducción celular). Los secretos de la función del DNA
y, por consiguiente, de la herencia misma, sólo se descubrie-
ron cuando se comprendió la estructura tridimensional de la
molécula de DNA.
Fragmentos del 
DNA se incorporan 
al cromosoma.
Fragmentos del DNA 
son transportados al 
interior de la 
bacteria.
cromosoma 
bacteriano
FIGURA 9-2 Mecanismo de transformación molecular
La mayoría de las bacterias tienen un solo cromosoma grande y
circular compuesto de DNA. La transformación puede ocurrir
cuando una bacteria viva toma fragmentos del DNA de su ambien-
te y los incorpora al cromosoma.