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264 Capítulo 12 exploran las características únicas del ADN, incluyendo su estructura y la replicación (vea la fotografía), que le permiten realizar esta función. 12.1 EVIDENCIAS DEL ADN COMO EL MATERIAL HEREDITARIO OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 1 Resumir las evidencias acumuladas durante la década de 1940 y princi- pios de 1950 que demuestran que el ADN es el material genético. 2 Establecer las preguntas que abordaron los siguientes experimentos clásicos: experimento de transformación de Griffi th, la contribución de Avery al trabajo de Griffi th y los experimentos de Hershey-Chase. Durante la década de 1930 y a principios de la de 1940, la mayoría de los ge- netistas le prestaron poca atención al ADN, convencidos de que el material genético debía ser una proteína. Con base en la evidencia acumulada de que los genes controlan la producción de proteínas (que se analiza en el capítulo 13), ciertamente parecía probable que los genes mismos debían ser proteínas. Los científi cos sabían que las proteí- nas se componían de más de 20 tipos diferentes de aminoácidos en muchas combinaciones diferentes, lo cual le con fi ere características únicas para cada tipo de proteína. Dada su complejidad y diversidad comparada con otras mo- léculas, las proteínas parecían ser el “ma- terial” del que están hechos los genes. En cambio, los científi cos habían establecido que el ADN y otros ácidos nucleicos estaban hechos de sólo cuatro nucleótidos, y lo que se sabía acerca de su organización los hizo relativamente poco interesantes para la mayoría de los investigadores. Por esta razón, varios de los primeros indicios de las funciones del ADN fueron un tanto inadvertidos. El ADN es el principio de transformación en las bacterias Una de estos indicios tuvo su origen en 1928, cuando el médico británico Fre- derick Griffi th hizo una observación curiosa sobre dos cepas de bacterias de neumococo (FIGURA 12-1). Una cepa lisa (S), llamada así por la formación de colonias lisas sobre un medio de cultivo sólido, que mostró virulencia, esto es la capacidad de causar enfermedad y con frecuencia la muerte, de su huésped. Cuando las células vivas de esta cepa se inyectaron en ratones, los animales contrajeron neumonía y murieron. De Conforme la ciencia de la genética se fue desarrollando, los bioquí- micos hacían un esfuerzo creciente para correlacionar las propiedades conocidas de los genes con la naturaleza de varias moléculas biológi- cas. ¿Qué tipo de molécula podría almacenar información? ¿Cómo se podría recuperar esta información y utilizarse para dirigir las funciones celulares? ¿Qué tipo de molécula podría ser relativamente estable, pero tener la capacidad de cambiar bajo ciertas condiciones, dando lugar a una mutación? A medida que aprendieron más acerca de la función central de las proteínas en prácticamente todos los aspectos de la estructura celular y del metabolismo, algunos científi cos consideraron a las proteínas como los candidatos principales para conformar el material genético. Sin embargo, las proteínas no resultaron ser las moléculas que contro- lan la herencia. En este capítulo se analiza cómo descubrieron los inves- tigadores que el ácido desoxirribonucleico (ADN), un ácido nucleico que no se consideraba especial, es la base molecular de la herencia. Se E X P E R I M E N TOS C L AV E PREGUNTA: ¿Se puede transmitir un rasgo genético de una cepa bacteriana a otra? HIPÓTESIS: La capacidad de las bacterias de neumococo para causar una enfermedad (neumonía) se puede transmitir de una cepa virulenta (células S o lisas) a una cepa no virulenta (células R o rugosas). EXPERIMENTO: Griffi th realizó cuatro experimentos en ratones, utilizando las dos cepas de neumo- cocos: (1) inyección de ratones con células vivas rugosas, (2) inyección de ratones con células vivas lisas, (3) inyección de ratones con células lisas y muertas por calor, y (4) inyección de ratones tanto con células vivas rugosas como con células lisas, muertas al ser sometidas al calor. El ratón muere El ratón vive Inyección de células R Inyección con células R y células S muertas por calor Inyección de células S muertas por calor Inyección de células S El ratón vive El ratón muere Experimento 3 Experimento 4Experimento 1 Experimento 2 RESULTADOS Y CONCLUSIÓN: Aunque ni la cepa rugosa ni la cepa lisa muerta mediante el calor podrían causar la muerte de un ratón, una combinación de las dos cepas lo hizo. La autopsia del ratón muerto mos- tró la presencia de una cepa S de neumococo viva. Estos resultados indicaron que alguna sustancia en las cé- lulas S muertas debido al calor, había sido capaz de transformar las bacterias R vivas en una forma virulenta. FIGURA 12-1 Animada Experimentos de transformación de Griffi th Griffi th estaba tratando de desarrollar una vacuna contra la neumonía, cuando por casualidad descubrió el fenómeno de la transformación. 12_Cap_12_SOLOMON.indd 26412_Cap_12_SOLOMON.indd 264 15/12/12 13:2615/12/12 13:26 Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 12 ADN: Molécula portadora de la información genética 12.1 Evidencias del ADN como el material hereditario El ADN es el principio de transformación en las bacterias
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