2. OBJETIVO
Demostrar que el avance de la ciencia está causado
por la acumulación progresiva de nuevos
conocimientos, que llevan a plantear nuevos
problemas y al desarrollo de teorías
científicas, producto de la unión entre la teoría y la
práctica.
3. CONOZCAMOS ALGUNOS
SIGNIFICADOS…
ÁCIDO NUCLEICO: macromoléculas, polímeros
formados por la repetición de monómeros llamados
nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster.
Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo
que hace que algunas de estas moléculas lleguen a
alcanzar tamaños gigantes (de millones de
nucleótidos de largo).
CÉLULA: Es la unidad funcional y morfológica de
todo ser vivo.
4. CONOZCAMOS ALGUNOS
SIGNIFICADOS…
CROMOSOMA: cada uno de los pequeños cuerpos
en forma de bastoncillos en que se organiza la
cromatina del núcleo celular durante las divisiones
celulares.
EXPERIMENTO: procedimiento mediante el cual se
trata de comprobar (confirmar o verificar) una o
varias hipótesis relacionadas con un determinado
fenómeno, mediante la manipulación de la/s
variables que presumiblemente son su causa.
5. CONOZCAMOS ALGUNOS
SIGNIFICADOS…
GEN: secuencia lineal organizada de nucleótidos en
la molécula de ADN (o ARN en el caso de algunos
virus), que contiene la información necesaria para la
síntesis de una macromolécula con función celular
específica.
GENÉTICA: campo de la biología que busca
comprender la herencia biológica que se transmite
de generación en generación.
HERENCIA: conjunto de caracteres fenotípicos y del
genoma que transmite un individuo a la
descendencia.
6. CONOZCAMOS ALGUNOS
SIGNIFICADOS…
NUCLEÓTIDO: moléculas orgánicas formadas por
la unión covalente de un monosacárido de cinco
carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un
grupo fosfato.
TEORÍA CIENTÍFICA: conjunto de
conceptos, incluyendo abstracciones de fenómenos
observables y propiedades cuantificables, junto con
reglas (leyes científicas) que expresan las relaciones
entre las observaciones de dichos conceptos.
7. ¿CÓMO SE INICIA LA CONSOLIDACIÓN
DE LA EXISTENCIA DEL ADN?
Él médico suizo Friedrich
Miescher, aisló por primera vez el
ADN en 1869, al realizar
experimentos acerca de la
composición química del pus de
vendas quirúrgicas
descartadas, cuando se dio cuenta
de un precipitado químicamente
desconocido al cual denominó
nucleina, puesto que lo había
extraído a partir de núcleos.
8. ¿CÓMO SE INICIA LA CONSOLIDACIÓN
DE LA EXISTENCIA DEL ADN?
61 años más tarde Phoebus Levene y su
maestro Albrecht Kossel, comprobaron
que la nucleina que había aislado
Miescher era un ácido
desoxirribonucleico, ADN, formado por
cuatro bases nitrogenadas: Adenina
(A), Timina (T), Citosina (C), y Guanina
(G); un azúcar desoxirribosa y un grupo
fosfato. Levene creía que la cadena era
corta y que las bases se repetían en un
orden fijo.
Phoebus Levene
9. ¿CÓMO SE EMPEZÓ A DETERMINAR LA
FUNCIÓN BIOLÓGICA DEL ADN?
Frederick Griffith, en 1923 con el fin de
encontrar un tratamiento contra la neumonía
en humanos realizó un experimento, basado
en las cepas de bacterias de forma rugosa (R) y
forma lisa (L), las cuales inyectó en ratones
para encontrar el principio determinante de la
neumonía. Al finalizar su experimento
sorprendentemente, los ratones inyectados
con las bacterias no virulentas, habían muerto
de neumonía. Éste fue uno de los avances más
representativos en la función biológica del
ADN.
11. EL TRÍO DE INVESTIGADORES DEL
FACTOR TRANSFORMANTE
En 1944, Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn
McCarty, basados en el experimento de Griffith, extrajeron la
fracción activa (el factor transformante) y, mediante análisis
químicos, enzimáticos y serológicos, observaron que no
contenía proteínas, ni lípidos no ligados, ni polisacáridos
activos, sino que estaba constituido principalmente por "una
forma viscosa de ácido desoxirribonucleico altamente
polimerizado", es decir, ADN. El ADN extraído de las cepas
bacterianas S muertas por el calor lo mezclaron "in vitro" con
cepas R vivas: el resultado fue que se formaron colonias
bacterianas S, por lo que se concluyó inequívocamente que el
factor o principio transformante era el ADN
12. APROXIMACIONES A LA ESTRUCTURA
DEL ADN
Erwin Chargaff, profesor de bioquímica
de la Universidad de Columbia, en
1949, junto con su grupo de
investigación, determinó que la
composición de bases
nitrogenadas, varía de una especie a
otra. También demostró que existe una
regularidad entre las bases, puesto que
la cantidad de purinas (A+G) es igual a
la cantidad de pirimidinas (T+C)
13. ADN, COMO MATERIAL DE LA
HERENCIA
En 1952 Alfred Hershey y Martha Chase
realizaron una serie de experimentos, con
un virus bacteriófago (fago T2) para
confirmar que es el ADN la base del
material genético (y no las proteínas), en
lo que se denominó el experimento de
Hershey y Chase. 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.
14. EXPERIMENTO DE HERSHEY Y CHASE
En un primer experimento, marcaron el ADN de los fagos con el isótopo
radiactivo fósforo-32 (P-32). El ADN contiene fósforo, a diferencia de los
20 aminoácidos que forman las proteínas. Dejaron que los fagos del
cultivo infectaran a las bacterias Escherichia coli y posteriormente
retiraron las cubiertas proteicas de las células infectadas mediante una
licuadora y una centrífuga. Hallaron que el indicador radiactivo era
visible sólo en las células bacterianas, y no en las cubiertas proteicas.
En un segundo experimento, marcaron los fagos con el isótopo azufre-
35 (S-35). Los aminoácidos cisteína y metionina contienen azufre, a
diferencia del ADN. Tras la separación, se halló que el indicador estaba
presente en las cubiertas proteicas, pero no en las bacterias
infectadas, con lo que se confirmó que es el material genético lo que
infecta a las bacterias
Hershey y Chase encontraron que el S-35 queda fuera de la célula
mientras que el P-32 se lo encontraba en el interior, indicando que el
ADN era el soporte físico del material hereditario.
16. DETERMINACIÓN DE LA ESTRUCTURA
MOLECULAR DEL ADN
James Watson y Francis
Crick, basados en los estudios de
Chargaff, sobre proporcionalidad de
las bases nitrogenadas; «La
naturaleza del enlace químico», de
Linus Pauling; los estudios de
cristalografía y difracción de rayos
X, de la cristalógrafa Rosalind
Franklin y Maurice Wilkins.
Lograron proponer un modelo de la
doble hélice del ADN que
representara su estructura
tridimensional.
17. DETERMINACIÓN DE LA ESTRUCTURA
MOLECULAR DEL ADN
El 25 de abril de 1953, Watson y
Crick, publican en la revista Nature, el
artículo «Estructura Molecular de Ácidos
Nucleicos», en el cual explican al
naturaleza estructural del ADN. En una
serie de cinco artículos en el mismo
número de Nature se publicó la evidencia
experimental que apoyaba el modelo de
Watson y Crick. De éstos, el artículo de
Franklin y Raymond Gosling fue la
primera publicación con datos de
difracción de rayos X que apoyaba el
modelo de Watson y Crick, y en ese mismo
número de Nature también aparecía un
artículo sobre la estructura del ADN de
Maurice Wilkins y sus colaboradores.
18. ¿TRIUNFOS ROBADOS?
En 1962, en una ceremonia en Stolckholm’s Concert
Hall, Maurice Wilkins, James Watson y Francis
Crick, fueron galardonados conjuntamente con el
premio nobel de medicina. Premio que también
hubiese recibido Rosalind Franklin de no ser por su
pronta partida, a los 38 años de edad, por un cáncer
de ovario. Es preciso saber que los premios nobel se
otorgan a personas vivas.
19. CONCLUSIONES
Con el desarrollo histórico de la estructura
molecular del ADN, se demuestra, el carácter
infinito de la ciencia, puesto que, cada hallazgo
científico, da inicio a una infinidad de cuestiones y
problemas por resolver.
El conocimiento se construye, a partir de los
hechos históricos y las bases experimentales que
prueban hipótesis para determinado fenómeno.
Es necesario conocer la historia y la epistemología
de las ciencias naturales, para de esta forma, darle
dirección y sentido a lo que se aprende.
20. BIBLIOGRAFÍA
Dahm R (2005). «Friedrich Miescher and the discovery of DNA». Dev
Biol 278 (2): pp. 274–88.
http://www.terradaily.com/reports/Building_Life_On_Earth_999.html
Dato del descubrimiento del ADN en terradaily.com
Dahm R (2008). «Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early
years of nucleic acid research». Hum Genet 122 (2): pp. 565-581.
Levene P, (1919). «The structure of yeast nucleic acid». J Biol Chem 40
(2): pp. 415–24. http://www.jbc.org/cgi/reprint/40/2/415.
Franklin, R. E. (1953). «Molecular Configuration in Sodium
Thymonucleate. Franklin R. and Gosling R.G.». Nature 171: pp. 740–
741.
Wilkins M.H.F., A.R. Stokes A.R. & Wilson, H.R. (1953). «Molecular
Structure of Deoxypentose Nucleic Acids». Nature 171: pp. 738–740.
GUEVARA PARDO, Guillermo (2004) ADN: HISTORIA DE UN ÉXITO
CIENTÍFICO; Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia, número
10-11; Universidad del Bosque. Bogotá (Colombia)
21. EJERCICIO DE APLICACIÓN
Realice un cuadro, donde relacione los
experimentos más destacados que influyeron en el
desarrollo del diseño de la estructura del ADN, el
autor del experimento, la contribución a la historia
del ADN y el año respectivos.
NOMBRE DEL AÑO AUTOR (ES) CONTRIBUCIÓN A LA
EXPERIMENTO ESTRUCTURA DEL ADN
