Historia y Fundamentos de la Genética Molecular: Del ADN a la Expresión Génica

1. El nacimiento de la genética molecular

A finales del siglo XIX, de manera simultánea a los trabajos de Mendel, el científico suizo Friedrich Miescher aisló de los núcleos celulares de espermatozoides de salmón una sustancia ácida rica en fósforo a la que llamó nucleína. Posteriormente, se descubrió que existían dos tipos de ácidos nucleicos:

• Ácido desoxirribonucleico (ADN): que, asociado a proteínas, constituye la cromatina y los cromosomas nucleares.
• Ácido ribonucleico (ARN): que está presente tanto en el núcleo como en el citoplasma.

1.1 El ADN como material genético primario

Con la demostración de la teoría cromosómica de la herencia, se admitió que los genes estaban en los cromosomas, pero no se relacionaban directamente con los ácidos nucleicos. En aquel entonces, la comunidad científica se inclinaba a favor de que el soporte de los genes residía en el otro componente de la cromatina: las proteínas.

En el año 1944, el escocés Oswald Avery y sus colaboradores demostraron que el ADN es la sustancia hereditaria. Para llegar a esta conclusión, se basaron en los experimentos de transformación bacteriana realizados previamente por Frederick Griffith.

1.2 Mecanismo de acción de los genes

De forma paralela al estudio de la naturaleza de los genes, se investigó el mecanismo que hacía posible la manifestación de los distintos caracteres en función de la presencia o ausencia de determinados alelos.

Los investigadores norteamericanos George Beadle y Edward Lawrie Tatum, a partir de los experimentos realizados con el hongo Neurospora crassa, establecieron en 1941 la hipótesis "un gen, una enzima", que propone que cada reacción del metabolismo está controlada por una enzima y que la producción de cada enzima depende de un gen concreto.

Cuando se descubrió que muchas enzimas estaban formadas por varias cadenas de polipéptidos en lugar de por una sola, la hipótesis fue modificada por el nuevo concepto de "un gen, una cadena polipeptídica".

La identificación del ADN como el material hereditario y la hipótesis "un gen, una enzima" constituyen el nacimiento de la Genética Molecular, disciplina que aborda el estudio de la estructura, funciones y propiedades de los ácidos nucleicos a nivel molecular.