EL DESCUBRIMIENTO DEL PRINCIPIO TRANSFORMANTE
Hace muchos años, investigadores
como: Griffith, Avery y cols; y Hershey y Chase, pensaban que existía “algo”,
que se transmitía a la descendencia (posterior generación), para que esta
tuviese la información de su progenitor, ese “algo” pensaban que eran las
proteínas. Ellos realizaron distintos experimentos con bacterias (bacterias que
transmiten la enfermedad de la neumonía), en uno de los experimentos se
utilizaron en ratones, luego en otro experimento se realizaron preparaciones
utilizando enzimas para ir eliminando cada uno de sus componentes, como
proteasas (degrada proteínas) y otras que degradan el material genético por
separado (ADN y ARN). En uno de los últimos experimentos utilizaron el virus
del mosaico del tabaco, creando un híbrido. En cada uno de estos experimentos
observaron que las proteínas no eran ese “algo” que se transmitía a la
descendencia para que esta tuviese la información de su progenitor, sino que
ese “algo” era el ADN. A este “algo” lo llamaron principio transformante,
porque ellos observaban que cuando se le inyectaba a los ratones bacterias,
unas virulentas (producía neumonía), otras no virulentas (no producen neumonía)
y por ultimo bacterias virulentas muertas por calor, junto con las no
virulentas el ratón presentaba neumonía, esto le daba el indicio que existía un
principio que trasformaba las bacterias (la descendencia) en virulentas.
EXPERIMENTOS DE GRIFFITH (1928)
En 1928 en el transcurso de sus
experimentos con la bacteria Streptococcus pneumoniae, Frederick Griffith había
hecho una misteriosa observación. Esta bacteria humana causante de la neumonía
humana, es normalmente letal para los ratones.
Griffith utilizo en sus experimentos dos cepas
que se distingan por la apariencia de las colonias crecidas en laboratorio. Las
células de una de las cepas, de tipo virulento normal, están rodeadas por una
cápsula de polisacáridos que le da a la colonia apariencia lisa (smooth); de
ahí llamada estirpe S. Las células de la otra cepa no virulenta que se reproduce en los ratones
pero no es letal, carecen de esta cápsula de polisacáridos, lo cual hace que
las colonias tengan apariencia rugosa; esta es la denominada estirpe R.
Griffith mato algunas células bacterianas
virulentas, hirviéndolas e inyecto las células muertas en ratones. Los
ratones sobrevivieron, demostrando así que las cápsulas de las células no provocan
la muerte. Sin embargo, ratones
inyectados con una mezcla de células de la estirpe R y la estirpe S, murieron.
Además podían recuperarse bacterias
vivas de los ratones muertos; esta producían colonias lisas y en subsiguientes
inyecciones eran virulentas. De alguna manera, los restos celulares de la
estirpe S hervidas habían convertido a la estirpe S vivas. Este proceso se
denomina transformación.
EXPERIMENTOS DE McLeod y Mc
McCarthy (1944)
En 1944, Oswald Avery, C. MacLeod
y M. McCarty separaron los distintos tipos de moléculas que se encuentran en
las células S muertas y estudiaron su
capacidad de transformación por separado.
Estas pruebas demostraron, en primer lugar, que la acción
patogénica, no es solo la expresión
fenotípica de la virulencia. Tras el escrutinio de los diferentes compuestos
(Polisacáridos, Lípidos, RNA, Proteínas y DNA). Descubrieron que solo DNA,
inducía la transformación de las células del estirpe R, si no que el DNA es el
agente que determina la aparición del polisacárido.
EXPERIMENTOS DE HERSEY Y CHASE
(1952)
Hershey y Chase llevaron a cabo
experimentos con el fago T2, un virus cuya estructura había sido recientemente
investigada mediante microscopio electrónico. El fago consiste únicamente en
una cubierta proteica o cápside que contiene su material genético, e infecta a
una bacteria cuando se adhiere a su membrana externa, inyecta dicho material y
le deja acoplado el cápside. Como consecuencia, el sistema genético de la
bacteria reproduce el virus.
En 1952 Alfred Hersey y Martha Chase, usando el fago
(virus T2). Su razonamiento fue que la infección del fago debe implicar la
introducción dentro de la bacteria de la información que dicta la reproducción viral.
El fago es relativamente simple
ya que la mayor parte de su estructura es proteína en cuanto a la composición molecular. Alfred
Hersey y Martha Chase descubrieron que las
proteínas no se encuentra fósforo, que si forma parte del DNA e
inversamente, el azufre está presente en las proteínas pero nunca en el DNA.
Para ello Hersey y Chase marcaron
el DNA del fago con un radioisótopo del fósforo (P32) y las proteínas con azufre (S35), en cultivos
distintos de fagos. Usaron entonces cada cultivo por separado, para infectar E.
coli con muchas partículas de virus por cada célula. Tras dejar tiempo suficiente para que se
produjera la infección, separaron de las células bacterianas las carcasas
vacías de los fagos llamadas “fantasmas” mediante agitación con una batidora de
cocina. Posteriormente separaron las
células bacterianas de los fantasmas de los fagos, mediante centrifugación, y
midieron entonces la radioactividad en las dos fracciones. Cuando se usaron los
fagos con P32, la mayor parte de la radioactividad terminaba en las células
bacterianas, indicando que el DNA viral entraba en las células. Cuando se
usaron fagos los fagos marcados con S35, la mayor parte de la radiactividad
terminaba en los fantasmas virales, indicando que la proteína viral nunca entra
en la célula bacteriana.
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