4 Noviembre 2016 | 6 mins | rivel_co ADN Investigación

Los investigadores y experimentos más famosos que condujeron al descubrimiento e importancia de la molécula de la herencia; el ADN.

• Experimentos de Griffith
• Experimentos de McCarty y Avery
• Experimentos de Hershey y Chase
• Experimentos de Meselson y Stahl

Experimentos de Griffith

Desarrollador:

• Frederick Griffith, médico británico

Principio del experimento:

Buscando una vacuna para la neumonía, Griffith siguió el siguiente procedimiento:

• Aisló dos sepas de Streptococcus pneumoniae, bacteria causante de la neumonía.
• A una cepa le llamó “R”, porque crece en colonias rugosas.
• A la otra cepa le llamó S porque se desarrolla en colonias lisas.

Metodología:

• Inyectó a ratones células R vivas. Estos ratones no desarrollaron neumonía. A esta sepa le llamó “inocua”.
• Inyectó a otros ratones células S vivas. Los ratones murieron por neumonía. Concluyó que esta sepa era patógena y causante de la neumonía.
• Eliminó células S tratándolas con calor. Inyectó estas células tratadas en ratones y estos no murieron.
• Mezcló células R vivas con células S tratadas con calor e inyectó esta mezcla a los ratones. Estos ratones murieron. Al tomar muestras de sangre encontró células S vivas.

Conclusiones:

• El calor eliminaba las células S, pero no destruía su material hereditario, que incluía la parte que codificaba para infectar al ratón. Se algún modo ese material se transfería de las células muertas S a las células R vivas que lo reproducían.
• La transformación era permanente y hereditaria, incluso después de cientos de generaciones.

Experimentos de McCarty y Avery

Desarrolladores:

• Oswald Avery
• Maclyn McCarty

Principio del experimento:

Después de los experimentos de Griffith, quedaron varias interrogantes ¿Qué sustancia codifica la información acerca de los caracteres que los padres transmiten a sus descendientes? Por esto, Avery y McCarty se dedicaron a identificar esa sustancia a la que llamaron “principio de transformación”

• Sugirieron un principio de eliminación probando cada tipo de componente molecular de las células S.
• Congelaron y descongelaron una y otra vez células S.
• Los cristales de hielo que se forman en este proceso, alteran las membranas y liberan el contenido de la célula.
• Filtraron las células intactas de la mezcla resultante.
• Después de esto los investigadores obtuvieron un líquido que contenía lípidos, proteínas y componentes de ácidos nucleicos de las células S.

Metodología:

• Trataron la muestra con enzimas que destruían lípidos. El extracto de células S aún era capaz de transformar las células R.
• Trataron la muestra con enzimas que destruían proteínas. El extracto de células S aún era capaz de transformar las células R.
• Los carbohidratos se removieron durante el proceso de purificación. Aun así ocurría la transformación.
• La transformación no ocurría cuando se trataba el extracto con enzimas que degradaban el ADN.

Conclusiones:

• El ADN era el llamado principio de transformación.
• Debido al escepticismo de gran parte de la comunidad científica e incluso, de los mismos investigadores que desarrollaron el experimento, en la publicación de sus resultados se señaló que no lograron comprobar que el ADN era el único material hereditario.

Experimentos de Hershey y Chase

Desarrolladores:

• Alfred Hershey
• Martha Chase

Principios del experimento:

Los investigadores sabían que los fagos (virus que infectan bacterias) se reproducen en el interior de una célula bacteriana, causando que la célula se rompa y libere una gran cantidad de nuevos virus. Pero como sabían que sólo una parte del fago infeccioso entra a la célula, razonaron que el material genético debía estar incluido ahí.

Metodología:

• Los investigadores marcaron la proteína viral de una muestra de fagos con 35S y el ADN viral de una segunda muestra con \(^{32}P\).
• Los fagos de cada muestra estaban adheridos a las bacterias, y los investigadores los separaron agitando la muestra una licuadora.
• Luego centrifugaron las muestras.
• En la muestra en la que se habían marcado las proteínas con 35S, se encontró radioactividad en el sobrenadante.
• En la muestra en la que se había marcado el ADN con \(^{32}P\), encontraron radioactividad asociada a las células bacterianas (en el sedimento).

Conclusiones:

• Al haber encontrado radioactividad en el sobrenadante, se indicó que la proteína no entró a la célula.
• Al haber encontrado radioactividad en el sedimento, se concluyó que el ADN entró en las células.
• Los fagos inyectan su ADN en células bacterianas, dejando la mayoría de sus proteínas en el exterior.
• De esta manera se destacó la importancia del ADN en la reproducción viral.

Experimentos de Meselson y Stahl

Desarrolladores:

• Matthew Meselson
• Franklin Stahl

Principio del experimento:

Aunque el mecanismo de la replicación semiconservativa sugerida por Watson y Crick es un modelo sencillo y convincente, se necesitaba de una prueba experimental que respaldara que el ADN se replica de esta manera.

• Los investigadores Utilizaron un isótopo pesado del nitrógeno, \(^{15}N\), para marcar las bases de las cadenas de ADN y hacerlas más densas.
• Aplicando la centrifugación con gradiente de densidad, los científicos pueden separar moléculas grandes en base a diferencias en sus densidades.

Metodología:

• Los investigadores cultivaron la bacteria Escherichia coli en un medio que contenía \(^{15}N\) en forma de cloruro de amonio.
• Las células usaron el \(^{15}N\) para sintetizar bases que se incorporaron al ADN.
• Las moléculas de ADN resultantes que contenían nitrógeno pesado se extrajeron de algunas células, para después someterlas a la centrifugación, se acumularon en la región del gradiente de alta densidad.
• Los investigadores transfirieron el resto de las bacterias, que también contenían \(^{15}N\), a un cultivo diferente, en la que el cloruro de amonio contenía el isótopo natural \(^{14}N\). Dejaron que las células se sometieran a divisiones celulares adicionales. Al centrifugarlas, encontraron que la doble cadena del ADN de estas células, tenía una densidad intermedia.
• Después de otro ciclo de división celular en el medio con \(^{14}N\), aparecieron dos tipos de ADN en el gradiente de densidad, tal y como lo predice el modelo de replicación semiconservativa.

Conclusiones:

• Se apoyó de manera experimental el modelo de la replicación semiconservativa, que predijo que cada hélice podría contener una cadena previamente sintetizada y una cadena recién sintetizada.
• Se refutó al final el modelo de dispersión que predijo que todas las cadenas tendrían una densidad intermedia.