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ADN: Molécula portadora de la información genética 265 Como se muestra en la FIGURA 12-3, ellos marcaron la proteína viral de una muestra de fagos con 35S, un isótopo radiactivo del azufre, y el ADN viral de una segunda muestra con 32P, un isótopo radiactivo del fósforo. Recuerde del capítulo 3 que las proteínas contienen azufre como parte de los aminoácidos cisteína y metionina y que los ácidos nucleicos contienen grupos fosfato. Los fagos en cada muestra estabán adheridos a las bacterias, y los investigadores los separaron agitando la muestra en una licuadora. Luego centrifugaron las muestras. En la muestra en la que se habían marcado las proteínas con 35S, se encontró posteriormente radiactividad en el sobrenadante, hecho que indicó que la proteína no entró en las células. En la muestra en la que se había marcado el ADN con 32P, encontraron radiactividad asociada a las células bacterianas (en el sedimento): el ADN de hecho entró a las célu- las. Hershey y Chase concluyeron que los fagos inyectan su ADN en cé- lulas bacterianas, dejando la mayoría de sus proteínas en el exterior. Este descubrimiento destacó la importancia del ADN en la reproducción vi- ral, y muchos científi cos lo vieron como una demostración importante de la función del ADN como material hereditario. Repaso ■ ¿Cómo muestran los experimentos de Avery y sus colegas al ADN como el material genético esencial? ■ ¿Cómo establecen los experimentos de Hershey y Chase que el ADN es el material genético en los bacteriófagos? 12.2 LA ESTRUCTURA DEL ADN OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 3 Explicar cómo se unen las subunidades de nucleótidos para formar una cadena simple de ADN. 4 Describir cómo están orientadas las dos cadenas de ADN, una con res- pecto de la otra. 5 Establecer las reglas de apareamiento de las bases nucleótidas del ADN y describir cómo las bases complementarias se unen entre sí. manera que no fue una sorpresa que los animales inyec- tados con células previamente muertas por acción del calor, sobrevivieran. Una cepa relacionada de bacterias rugosas (R), denominada así debido a que forman co- lonias con una superfi cie rugosa, mostró avirulencia, o incapacidad de producir efectos patógenos; los ratones inyectados con las células de esta cepa, vivas o muertas por calor, sobrevivieron. Sin embargo, cuando Griffi th inyectó ratones con una mezcla de células S virulentas muertas por calor y con células R vivas avirulentas, una alta proporción de ratones murieron. Entonces Griffi th aisló las células S vivas de los ratones muertos. Debido a que ni la cepa S muerta por calor ni la cepa R viva se podrían convertir a la forma virulenta viva cuando se inyectan por sí solas en el experimento con- trol, parecía que algo en las células muertas por calor con- vertía a las células no virulentas a la forma letal. Este tipo de cambio genético permanente en el cual las propieda- des de una cepa de células muertas son atribuidas a una cepa diferente de células vivas se llama transformación. Los científi cos sugirieron la hipótesis de que alguna sustancia química (un principio o factor de transformación) era transferida de las bacterias muer- tas a las células vivas y provocaba la transformación. En 1944, Oswald T. Avery y sus colegas Colin M. MacLeod y Ma- clyn McCarty identifi caron químicamente el factor de transformación de Griffi th como el ADN. Lo hicieron a través de una serie de experi- mentos cuidadosos en los que causaron lisis (rompimiento), de las cé- lulas S y separaron los contenidos celulares en varias fracciones: lípidos, proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos (ADN y ARN). Probaron cada fracción para ver si se podrían transformar las células R vivas en células S. Los experimentos con lípidos, polisacáridos y proteínas no causaron transformación. Sin embargo, cuando Avery trató las células R vivas con los ácidos nucleicos extraídos de las células S, las células R se transformaron en células S. Aunque los científi cos actualmente consideran que estos resultados son la primera demostración defi nitiva de que el ADN es el material ge- nético, no todos los científi cos de la época estaban convencidos. Muchos pensaron que los resultados se podrían aplicar sólo a las bacterias y no podrían tener ninguna relevancia para la genética de los eucariotas. Du- rante los siguientes años, se agregaron nuevas evidencias con los núcleos haploides de granos de polen y los gametos como el espermatozoide, que contienen sólo la mitad de la cantidad de ADN que se encuentra en las células somáticas diploides de la misma especie. (Las células somáticas son células del cuerpo y nunca se convierten en gametos). Puesto que los científi cos aceptaban de manera general, que los genes se encuentran en los cromosomas, estos descubrimientos que correlacionan el contenido de ADN con el número de cromosomas proporcionaron una fuerte evi- dencia circunstancial de la importancia del ADN en la herencia eucariota. El ADN es el material genético en ciertos virus En 1952, los genetistas Alfred Hershey y Martha Chase realizaron una serie de refi nados experimentos sobre la reproducción de virus que in- fectan las bacterias, conocidos como bacteriófagos o fagos (se estudian en el capítulo 24). Cuando planearon sus experimentos, ellos sabían que los fagos se reproducen en el interior de una célula bacteriana, causando fi nalmente que la célula se rompa y libere una gran cantidad de nuevos virus. Ya que los estudios de microscopia electrónica han demostrado que sólo una parte del fago infeccioso entra a la célula, razonaron que el material genético debía estar incluido en esa porción (FIGURA 12-2). 0.5 μm Bacteriófago Material genético del fago Célula bacteriana (E. coli ) © E ye o f S ci en ce /P ho to R es ea rc he rs , I nc . FIGURA 12-2 Bacteriófagos en una célula bacteriana Esta MET coloreada muestra varios fagos adheridos a la bacteria Escherichia coli. Observe que el material genético viral se inyecta en la bacteria. 12_Cap_12_SOLOMON.indd 26512_Cap_12_SOLOMON.indd 265 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 material genético en ciertos virus Repaso 12.2 La estructura del ADN
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