1.1.1     El descubrimiento del principio transformante

La biología molecular estudia las bases moleculares que sustentan la vida.

En 1928, Frederick Griffith en el transcurso de sus experimentos con la bacteria Streptococcus pneumoniae, había hecho una misteriosa observación. Esta bacteria humana causante de la neumonía humana.

Griffith utilizó en sus experimentos dos cepas que se distingan por la apariencia de las colonias crecidas en laboratorio y que difieren en su virulencia. Una de las cepas la denomino S por su apariencia lisa y de virulencia normal. Las células de la otra cepa (un tipo mutante) no virulento con apariencia rugosa; esta es la denominada estirpe R.

a)    Primeramente Griffith inyecto a los ratones las dos cepas R  y S, con la cepa R el ratón no murió pero con la cepa S si murió.       

b)    Expuso al calor la cepa S e inyecto nuevamente, pero esta vez no murió.

c)    Posteriormente inyecto ratones con una mezcla de células no virulentas vivas y células virulentas muertas, y murieron los ratones.

d)    Extrajo sangre de los ratones muertos y encontró bacterias de la cepa S.

Conclusión

Los experimentos de Griffith demostraron que la transformación ocurría por la absorción por parte de células vivas (estirpe R) de un “principio transformante” que se encontraba en las células muertas (Estirpe S). De alguna manera, los restos celulares de las células S hervidas habían convertido a las células S vivas. Este proceso se denomina transformación.

Oswald Avery, C. MacLeod y M. McCarty en 1944 utilizaron el mismo método básico que se utilizó Griffith para determinar la composición  del “principio transformante. Separaron los distintos tipos de moléculas (lípidos, proteínas, carbohidratos, ADN y ARN) que se encuentran en las células S muertas y estudiaron su capacidad de transformación por separado. Demostraron, en primer lugar, que los propios polisacáridos no trasformaban a las células. Descubrieron que solo DNA, inducía la transformación de las células.

Oswald Avery, C. MacLeod y M. McCarty en 1944 utilizaron el mismo método básico que se utilizó Griffith para determinar la composición  del “principio transformante. Separaron los distintos tipos de moléculas (lípidos, proteínas, carbohidratos, ADN y ARN) que se encuentran en las células S muertas y estudiaron su capacidad de transformación por separado. Demostraron, en primer lugar, que los propios polisacáridos no trasformaban a las células. Descubrieron que solo DNA, inducía la transformación de las células.

Los experimentos llevados a cabo por Avery eran definitivos, pero muchos científicos se resistieron a aceptar como material genético al DNA (y no a las proteínas). La prueba definitiva se obtuvo en 1952 por Alfred Hersey y Martha Chase, usando el fago (virus T2).

La mayor parte de la estructura de un fago es proteína, estando el DNA en el interior de la envuelta proteica o “cabeza”.

En las proteínas no se encuentra fósforo, que si forma parte del DNA; inversamente, el azufre está presente en las proteínas.

a)    Usaron cultivos de E. coli con muchas partículas de virus por cada célula.

b)    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.

c)     Se dejo transcurir el tiempo para que se produjera la infección.

d)    Separaron las células bacterianas las carcasas vacías de los fagos llamadas “fantasmas” mediante agitación con una batidora de cocina.

e)    Centrifugación se separaron las células bacterianas de los fantasmas de los fagos, midieron entonces la radioactividad en las dos fracciones.

Cuando se infectaron E. coli  con los fagos con P³², la mayor parte de la radioactividad se encontró dentro de la bacteria, indicando que el DNA viral entraba en las células. Cuando se usaron los fagos marcados con S³⁵, la mayor parte de la radiactividad se encontraba en los fantasmas virales, indicando que la proteína viral nunca entra en la célula bacteriana.

¡Ya no hay duda es el ADN! el material hereditario.