El premio nobel alrededor del ADN
Nobel prizes about DNA
Recibido: febrero 15 de 2016 | Revisado: marzo 17 de 2016 | Aceptado: mayo 12 de 2016
Dulce Delgadillo-Álvarez1,2
1 Departamento de Biomedicina Molecular, Centro de
Inves-tigación y de Estudios Avanzados del Instituto
Politécnico Nacional (IPN), Apartado Postal 14-740,
07360 México, DF, México.
2 E-mail: dulmadelca@hotmail.com
Ab s t r act
The Nobel Prize is an international award given
annually to individuals or institutions that have
made investigations, discoveries or contributions
to humanity in the immediate previous year or du-
ring the course of their life. The awards were ins-
tituted in 1895 as the last will of swedish chemist
Alfred Nobel and began to be distributed in 1901.
Two of the specialties in which the prize is awar-
ded are Chemistry and Physiology or Medicine.
The purpose of this brief review is to count those
researchers who have earned this award in the dis-
ciplines mentioned from 114 years ago and who-se
work has orbited around the deoxyribonucleic acid
or DNA. We mention studies on its discovery,
structure and molecular characterization of this
and of the other molecules that in coordination
with it turn it into the molecule responsible for
storing and transmitting genetic information of all
organisms that inhabit our planet.
Key words: Nobel Prize, deoxyribonucleic
acid, discovery, structure, molecular biology
Re su m e n
El Premio Nobel es un galardón internacional
otorgado cada año a personas o instituciones que
hayan realizado investigaciones, descubrimientos o
contribuciones a la humanidad en el año inme-diato
anterior o en el transcurso de su vida. Los premios se
instituyeron en 1895 como última vo-luntad del
químico sueco Alfred Nobel y comenza-ron a
entregarse en 1901. Dos de las especialidades en las
que el Premio es otorgado son en Quími-ca y en
Fisiología o Medicina. El objetivo de esta breve
revisión es hacer un recuento de aquellos
investigadores que han sido merecedores de este
galardón en las disciplinas citadas desde hace 114
años y cuyos trabajos han orbitado alrededor del
ácido desoxirribonucleico o ADN. Se mencionan
estudios sobre su descubrimiento, estructura y ca-
racterización molecular tanto de esta como de las
moléculas que, en coordinación con él lo hacen ser la
molécula encargada de almacenar y transmitir la
información genética de todos los organismos que
habitan nuestro planeta.
Palabras clave: Premio Nobel, ácido
desoxirri-bonucleico, descubrimiento,
estructura, biología molecular
| Cátedra Villarreal | Lima, perú | V. 4 | N. 1 | PP. 23 - 34 | enero -junio | 2016 | issn 2310-4767 23
Dulce Delgadillo-Álvarez
INTRODUCCIÓN
En ocasión del otorgamiento del
Premio Nobel de Química 2015 a
tres científicos, el sueco Tomas
Lindahl, el estadounidense Paul
Modrich y el turco Aziz Sancar, por
sus estudios sobre la reparación del
ácido desoxirribonucleico (ADN),
es propicio hacer un recuento del
significado de esta molécula.
El ADN es la molécula que define las
características fenotípicas y, de manera
más importante, genotípicas de todos los
organismos de nuestro planeta. Su obvia
trascendencia ha sido terreno de
numerosas investigaciones. Las últimas
décadas del siglo XIX fueron testigos el
inicio de los estudios sobre este material
los mismos que han continuado de
manera ininterrumpida hasta nuestros
días. Dada su importancia y como
consecuencia de la misma, la revelación
de sus características estructurales y
funcionales ha sido objeto del
otorgamiento de uno de los galardones
más importantes del mundo, el Premio
Nobel.
De hecho, desde 1901, año en que
comenzó a otorgarse esta distinción, han
sido más de 20 los científicos que lo han
recibido por el trabajo realizado
alrededor de la molécula de ADN. Las
especialidades en las que se han ubicado
los trabajos de estos investigadores son
Química y Fisiología o Medicina. Y,
aunque no han sido los únicos
científicos que han contribuido al
conocimiento de esta molécula, el
objetivo de esta revisión es hacer un
recuento que, aunque breve, pretende
destacar las aportaciones que tanto ellos,
como algunos otros que no han
alcanzado el galardón, han dejado a la
humanidad en este campo.
Descubrimiento del ADN
Los primeros estudios acerca del
ADN se remontan al breve espacio
comprendido entre 1869 y 1871. En
ese período el médico suizo Friedrich
Miescher aisló del núcleo de
leucocitos obtenidos de vendas
quirúrgicas desechadas de un hospital,
una sustancia a la que llamó nucleína.
En la caracterización de este material,
Miescher encontró que era resistente a
las proteasas, que estaba formado por
átomos de carbono, nitrógeno e
hidrógeno y que no contenía grupos
sulfuro pero sí grupos fosfato (Dahm,
2008). Miescher amplió sus estudios a
otros tipos celulares como células
espermáticas de salmón, ranas y pollos
entre otros animales y aisló nucleína
de todos ellos separándola además de
una proteína básica a la que llamó
protamina (Dahm, 2008; James, 1970).
Después de 30 años de los estudios
de Miescher, y luego de ser instituido
el Premio Nobel en 1901, se otorgó el
primer galardón relacionado con la
molécula de ácido desoxiribonucléico.
Se trató del Premio Nobel de Química
de 1902. El reconocimiento recayó en
Hermann Emil Fischer, un químico
alemán que en 1898 logró sintetizar las
purinas entre las que se encuentran la
adenina y la guanina; el papel
estructural de estas moléculas en la
cadena de ADN fue demostrada a la
postre (Nobel Prize).
Posteriormente, fue el médico alemán
Albretch Kossel quien continúo los
estudios sobre la nucleína. Kossel y uno
de sus discípulos, el bioquímico
Phoebus Levene, probaron que la
sustancia aislada por Miescher era una
molécula compuesta de una porción
proteica y otra no proteica siendo esta
última un ácido formado por cuatro
bases nitrogenadas (llamadas citosina
(C), timina (T), adenina (A) y guanina
(G), el azúcar desoxirribosa y un grupo
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El premio nobel alrededor del ADN
fosfato. En 1910, el Premio Nobel de
Fisiología o Medicina fue otorgado a
Kossel por sus contribuciones en el
desciframiento de la química de los
ácidos nucleicos y las proteínas
descubriendo que los primeros son la
base de la molécula de ADN,
sugiriendo además que constituyen la
sustancia genética de la célula (Ortíz,
2003; Portin, 2014.).
Los trabajos para mostrar la
relevancia del ADN como el material
que almacena y transmite la
información genética de todos los
organismos fueron realizados por el
médico genetista británico Frederick
Griffith y por el biólogo
estadounidense Thomas Hunt Morgan.
El trabajo que Griffith publicó en 1928
mostraba la transformación de cepas de la
bacteria Streptococcus pneumonie
(Griffith, 1928). Griffith empleó dos
cepas de esta bacteria: la S, de naturaleza
virulenta, y la R no virulenta. Griffith
obtuvo una preparación de la cepa
virulenta S muerta con calor y la inoculó
en ratones no causando la enfermedad en
ellos. Sin embargo, cuando esta cepa
muerta se inoculaba junto con la cepa no
virulenta R viva, los animales morían. Al
aislar las bacterias de los ratones muertos
Griffith encontró que la cepa no virulenta
R, ahora presentaba características de la
cepa S (Griffith, 1928).
Años después, la fracción
biológicamente activa de la cepa virulenta
S fue purificada por los también médicos
genetistas Oswald Avery, Colin MacLeod
y Maclyn McCarty quienes la usaron para
transformar bacterias de la cepa R. El
resultado encontrado por estos
investigadores fue similar al de Griffith
pues la cepa transformada presentaba
características similares a las de la cepa S.
Más aún, al ampliar
la caracterización de esa fracción
purificada se encontró que, dentro de
los límites de la metodología empleada
en esa época, no contenía proteínas,
lípidos unidos o polisacáridos
serológicamente reactivos sino que
consistía principalmente (o solamente)
de una forma altamente polimerizada
de ácido desoxirribonucleico. Así, la
conclusión de estos estudios fue que el
ADN es la unidad fundamental del
principio de transformación de
Pneumococcus (Avery, MacLeod, &
MaCarty, 1944).
Por otro lado, el trabajo de Morgan se
centró en la idea de la teoría
cromosómica de la herencia que postula
que los genes están en los cromosomas y
que aquellos que se encuentran en un
mismo cromosoma tienden a heredarse
juntos, proponiendo para ello el término
de genes ligados. Como resultado de sus
estudios, Morgan propuso que los genes
están en los cromosomas, que su
disposición es lineal, uno detrás del otro
y que, mediante el entrecruzamiento de
las cromátidas homólogas, se produce la
recombinación genética (Morgan, 1915).
En 1933, Morgan recibió el galardón en
Fisiología o Medicina por su trabajo.
Luego de Morgan transcurrieron 13
años, para que el Premio Nobel fuera
nuevamente otorgado a un estudioso del
ADN. Así, en 1946 el reconocimiento,
también en la especialidad de Fisiología
o Medicina, lo recibió Hermman Joseph
Muller quien inició sus estudios bajo la
dirección del mismo Thomas Hunt
Morgan. Muller recibió el premio por
sus descubrimientos acerca de la acción
de los rayos X como productores de
mutación, esto es, la acción de las
radiaciones sobre las células o, mejor
dicho, sobre el material genético que
éstas contienen (Muller, 1946).
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Dulce Delgadillo-Álvarez
En dos años consecutivos, 1957 y
1958, dos científicos más recibieron el
Premio Nobel de Química por sus
estudios relacionados con los ácidos
nucleicos. En 1957 el premio lo recibió
Alexander Robertus Todd. Este químico
escocés enfocó su trabajo en la
determinación detallada de la estructura
química de los dos tipos de ácidos
nucleicos conocidos: el ADN y el ácido
ribonucléico o ARN. El objetivo
principal de Todd era conocer en detalle
la estructura química de los ácidos
nucleicos pues esto sería un gran avance
en el conocimiento de la estructura
precisa de los nucléosidos individuales y
la posición y naturaleza de las uniones o
enlaces entre ellos llevaría a su vez a
entender sus funciones biológicas.
En un artículo publicado en 1954
Todd, resumió esquemáticamente que
del rompimiento hidrolítico de los
ácidos nucleicos se obtienen
nucleótidos, después, nucleósidos más
ácido fosfórico y por último purinas o
pirimidinas y D-ribosa o 2-deoxy-D-
ribosa. En el mismo trabajo, Todd
describe las reacciones químicas
necesarias para la síntesis de las
cadenas de los ácidos ribonucléico y
desoxirribonucléico (Todd, 1954).
En 1958, el galardón recayó en el
científico inglés Frederick Sanger
quien logró dilucidar la secuencia de
aminoácidos de la insulina (Sanger &
Tuppy, 1951a, 1951b). La
trascendencia del trabajo de Sanger se
vio complementada con el trabajo de
los científicos que, también en ese año,
recibieron el Premio Nobel pero en la
especialidad de Fisiología o Medicina.
Se trató de George Beadle, Edward
Tatum y Joshua Lederberg cuyos
trabajos establecieron que los genes
proveen la información necesaria para
ordenar los aminoácidos de una
proteína proponiendo la célebre frase
“un gen, una proteína” (Nobel Prize).
Estos antecedentes sentaron las bases
para que, 22 años más tarde, Sanger
fuera nuevamente galardonado con el
Premio Nobel de Química. Así, en 1980,
Frederick Sanger compartió la
distinción con Walter Gilbert y Paul
Berg por el desarrollo de la técnica para
secuenciar moléculas de ADN (Maxam
y Gilbert, 1977; Sanger, Necklen y
Coulson, 1977). El desarrollo de las
técnicas de secuenciación de ADN fue
el fundamento para proyectos tan
ambiciosos como el Proyecto Genoma
Humano.
Cabe mencionar que, volviendo a
1958, el químico de profesión pero que
había centrado su trabajo en estudios de
genética y biología molecular, Matthew
S. Meselson y el biólogo molecular
Franklin W. Sthal publicaron los
resultados de un ingenioso experimento
en el que probaron que el ADN se
replicaba de manera semiconservativa;
es decir, la doble cadena se abría y cada
cadena sencilla servía como molde para
la síntesis de una cadena doble nueva
(Meselson y Sthal, 1958).
En 1959, el Premio Nobel de
Fisiología o Medicina se otorgó al
bioquímico estadounidense Arthur
Kornberg y al médico español Severo
Ochoa por su trabajo sobre las
maquinarias moleculares encargadas de
la replicación del ADN así como de su
transcripción a ARN. Estos científicos
encontraron, respectivamente, las
enzimas ADN polimerasa (Lehman,
Bessman, Simms y Kornberg, 1958) y
ARN polimerasa (Mii y Ochoa, 1957),
encargadas de estos dos procesos.
Años más tarde, en 2006, el hijo
de Arthur Kornberg, Roger David
Kornberg también científico, obtuvo
el Premio Nobel de Química por
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El premio nobel alrededor del ADN
su trabajo sobre la dilucidación de la
estructura tridimensional del complejo
de transcripción, esto es la ARN
polimerasa II y los factores de
transcripción TFII B, E, F y H, así como
la proteína de unión a la caja TATA o
TBP (por sus siglas en inglés, TATA
binding protein) (Asturias y Kornberg,
1999). La importancia de estos estudios
es que se encontraron las bases
moleculares por las que la información
contenida en el ADN se transcribe a una
molécula de ARN mensajero o ARNm
que a su vez es traducida a una proteína.
Revelación de la estructura
molecular del ADN y su papel como
portador de la información genética
El Premio Nobel de Fisiología o
Medicina de 1962, fue otorgado a los
descubridores de la estructura
tridimensional de ADN, el biólogo
James Dewey Watson, y los físicos
Francis Harry Compton Crick y
Maurice Wilkins. En 1950, Watson y
Crick coincidieron realizando estudios
en la Universidad de Cambridge y
compartieron la idea de trabajar con el
ADN para encontrar su estructura
molecular. En colaboración con
Wilkins, Watson y Crick dilucidaron
la estructura molecular del ADN
basándose en una fotografía de
difracción de rayos X de esa molécula.
Esa llamada Fotografía 51 fue tomada
por la química y cristalógrafa Rosalind
Elsie Franklin (Franklin y Gosling,
1953) y fue, como mencionamos, la
base para la determinación de la
estructura de doble hélice del ADN
(Watson & Crick, 1953a).
Además de la belleza estética de la
doble cadena de ADN del modelo de
Watson y Crick, la molécula tiene
implicaciones genéticas y biológicas
relevantes descritas por los mismos
científicos. Teniendo como base los
trabajos de los investigadores que los
precedieron en el estudio del ADN e
integrando algunas de sus aportaciones,
Watson y Crick describen al ADN como
el material que conforma a los
cromosomas y por lo tanto a los genes
mismos y que, de acuerdo a su modelo,
puede autoduplicarse presentando
además dos moldes o templados
(Watson & Crick, 1953b).
En relación a la estructura química de
la molécula señalan que las dos cadenas
están unidas por átomos de hidrógeno
colocados entre sus bases, que, como
habían descrito Kossel y Levene (Ortíz,
2003), son adenina, que se une a timina y
citosina, que se une a guanina (Watson &
Crick, 1953b). El modelo concordó
también con los resultados del trabajo del
químico Chargaff. El grupo de este
investigador analizó ADN de diferentes
organismos y encontró que la cantidad de
purinas (adenina y guanina) es siempre
muy cercana a la de las pirimidinas
(timina y citosina) (Zamenhof &
Chargaff, 1950).
Pero todavía habrían de pasar algunos
años para que se probara con total
contundencia que el ADN es el material
a través del cual todos los organismos
heredan sus características fenotípicas y
genotípicas. Y, sí, los científicos que
probaron esto ganaron del Premio Nobel
de Fisiología o Medicina en 1969. Se
trató del biotecnólogo Alfred Hershey, el
físico alemán Max Ludwing Henning
Delbruck y el médico italiano Salvador
E. Luria.
En 1952, Hershey y la bióloga
Martha Cowles Chase realizaron un
experimento con el fago T2. Como
otros fagos, el T2 está constituido
solamente por ADN y una cápside
proteica. Hershey y Cowles marcaron
con isotopos radiactivos tanto el ADN
como las proteínas del fago, para el
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Dulce Delgadillo-Álvarez
primero usaron 32P y para las segundas
35S. Luego de permitir la infección de los
fagos marcados a las bacterias se
recuperaron los materiales que estaban
tanto dentro como fuera de estas
encontrando que el ADN estaba en el
interior de las células y la cápside fuera
de ellas (Hershey & Chase, 1952).
En los años que siguieron hubo un
importante avance en la metodología y
las técnicas para el estudio del ADN, del
ARN y de las proteínas que permiten la
replicación del primero y la síntesis de
los segundos. A partir de entonces, la
Real Academia Sueca de Ciencias
otorgó los galardones principalmente en
la especialidad de Fisiología o Medicina
a científicos cuyos trabajos estaban
estrechamente relacionados con la
dilucidación de las bases moleculares de
la doble hélice de ADN.
Algunas características de la
biología de ADN
En 1965, el Premio Nobel fue
otorgado a los científicos franceses
Francois Jacob, Andrew Lwoff y
Jacques Monod. En su trabajo, Jacob y
Monod describieron el control génico a
través de la regulación transcripcional y
sugirieron la existencia de moléculas de
ARN mensajero o ARNm a través del
cual se decodifica la información
codificada en el ADN para su posterior
traducción a proteínas (Jacob &
Monod, 1961).
En 1968, recibieron el premio tres
científicos, dos de ellos
estadounidenses Robert W. Holley y
Marshall Warren Nirenberg. El tercero
fue el biólogo molecular nacido en la
India Británica Har Gobind Khorana.
Las investigaciones de estos científicos
estuvieron relacionadas con la
interpretación del código genético y su
función en la síntesis proteica (Holley
et al, 1965; Khorana, 1968; Matthaei,
Jones, Martin & Nirenberg, 1962).
Dos años más tarde, en 1970,
el biólogo estadounidense David
Baltimore descubrió una enzima capaz
de realizar la síntesis de ADN usando
como molde o templado una cadena de
ARN. A esta enzima se le llamó reversa
transcriptasa y su descubrimiento fue un
parteaguas en el terreno científico pues
con ella se contradecía el dogma central
de la biología molecular que, desde los
años 50’s se había establecido y que
describía el camino de la información
genética en un solo sentido: de ADN a
ARN y de este a proteínas (Baltimore,
1970). Fue por el hallazgo de la reversa
trancriptasa que, en 1975 David
Baltimore recibió el Premio Nobel de
Fisiología o Medicina compartiéndolo
con el genetista Howard Martin Temin,
y el médico de origen italiano Renato
Dulbecco.
Y en 1978, el premio en la misma
especialidad fue otorgado otra vez a tres
científicos, al microbiólogo suizo
Werner Arber y a dos estadounidenses,
el también microbiólogo Daniel Nathans
y el médico Hamilton O. Smith. En este
caso el reconocimiento fue concedido
por su descubrimiento de las enzimas de
restricción o endonucleasas de
restricción, un tipo de proteínas capaces
de reconocer secuencias cortas en la
doble cadena de ADN y usarlas como
blanco para cortarla en ese punto en
concreto. Cada enzima de restricción
tiene una secuencia blanco particular
dentro de la cadena de ADN y la cortará
en cada punto en el que esa secuencia se
presente (Nathans & Smith, 1975). Por
lo tanto, el uso de las enzimas de
restricción permitió dividir las cadenas
del ADN lo que condujo al desarrollo de
la tecnología del ADN recombinante
(Danna, Sack & Nathans, 1973).
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El premio nobel alrededor del ADN
En 1989, la Academia otorgó el
Premio Nobel de Química a los
bioquímicos Sidney Altman y Thomas
Robert Cech quienes descubrieron las
primeras moléculas de ARN con
actividad catalítica. Usando como
sistema modelo a Tetrahymena
thermophila, Cech encontró que la
región codificante del ARN ribosomal
26S estaba interrumpida por una
secuencia de 413 pares de bases a la
que llamó IVS (por sus siglas en
inglés, Intervening Sequence). Los
estudios de Cech revelaron que la IVS
se transcribe como parte de un
precursor de ARN y posteriormente
cataliza su propia escisión por un
proceso conocido como splicing
(Grabowski, Zaug, & Cech, 1981).
Por otro lado, el grupo de Altman
empleó como modelo a las bacterias
Escherichia coli y Bacillus subtilis para
caracterizar la actividad enzimática de
una molécula llamada Ribonucleasa P o
RNaseP. Altman y sus colaboradores
encontraron que la RNaseP puede cortar
moléculas de ARN precursoras de
tRNA. La RNaseP es una ribozima esto
es, un ácido ribonucleico que actúa
como catalizador del mismo modo que
lo hace una enzima o proteína (Guerrier-
Takada, Gardiner, Marsh, Pace &
Altman, 1983).
En 1993, los Premios Nobel en las
especialidades de Química y de
Fisiología o Medicina fueron otorgados
también a científicos cuyo trabajo
estuvo relacionado con los ácidos
nucleicos. El Premio de Química fue
para el bioquímico estadounidense Kary
Banks Mullis quien inventó la técnica
llamada reacción en cadena de la
polimerasa o PCR (por sus siglas en
inglés, Polymerase Chain Reaction)
(Mullis, 1990). Esta es una técnica
totalmente revolucionaria en áreas como
la investigación biológica
y médica pues con ella es posible
amplificar regiones de ADN pudiendo
ser estas de unos pocos cientos de pares
de bases hasta del orden de las kilobases.
Mullis compartió la distinción con el
bioquímico canadiense Michael Smith
cuyo trabajo estuvo enfocado a la
recodificación del ADN en puntos
concretos, lo que denominó mutagénesis
dirigida y que tiene como objetivo variar
la composición, forma y propiedades de
las proteínas (Pielak, Mauk & Smith,
1985).
En cuanto al premio en la
especialidad de Fisiología o Medicina de
ese mismo año, este fue otorgado a los
científicos Richard John Roberts y
Phillip Allen Sharp por su
descubrimiento de los intrones. Los
intrones son las regiones de ADN que se
transcriben a ARN pero no se traducen
en proteína pues son removidos
mediante el proceso de splicing.
Teniendo como modelo al adenovirus
2, Roberts y Sharp encontraron que,
durante la fase tardía de la infección viral,
se produce una elevada cantidad de ARN
mensajero. A partir de ese material, los
investigadores lograron identificar y aislar
el ARNm correspondiente al exón viral.
Empleando la técnica de R-loops
(Thomas, White & Davis, 1976), los
autores hibridaron ese ARNm con ADN
viral y encontraron que las moléculas
híbridas resultantes presentaban
fragmentos en el extremo 5’ terminal de
las moléculas de ADN que no hibridaban
con la secuencia complementaria en el
ARNm maduro (Berget, Moore & Sharp,
1977; Chow, Gelinas, Broker & Roberts,
1977). La relevancia de estos hallazgos es
que se determinó que la secuencia de los
genes no es continua sino que está
fragmentada en secuencias codificables
llamadas exones y secuencias no
codificables llamadas intrones (Lewin,
2008).
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Dulce Delgadillo-Álvarez
En 2006, se repitió la fórmula de
conceder los galardones de las dos
especialidades a grupos de investigación
cuyos trabajos están relacionados con
los ácidos nucleicos. En primer lugar,
está el trabajo de Roger David
Konenberg que, como mencionamos
antes recibió el premio en la
especialidad de Química por dilucidar la
estructura tridimensional del complejo
de transcripción (Asturias
& Kornberg, 1999). En segundo lugar,
el premio correspondiente al área de
Fisiología o Medicina, se otorgó a
Andrew Zachary Fire y Craig C. Mello
por sus estudios sobre el ARN de
interferencia o siRNA (por sus siglas
en inglés, small interference RNA).
En sus trabajos, Fire y Mello,
emplearon como modelo al nematodo
Caenorabditis elegans, y demostraron
que podían interferir la expresión de
genes que codifican para proteínas como
miofilamentos; una isoforma de la
miosina que es necesaria para la
contracción muscular; una proteína con
repetidos de ankyrina requerida para la
producción de esperma en los
organismos hermafroditas y una proteína
homologa a un miembro de la familia
MyoD, importante para mantener la
motilidad y la forma adecuada del cuerpo
del gusano. Esto lo realizaron
microinyectando secuencias de ARN de
cadena sencilla (sRNA) o doble (dsRNA)
correspondientes a los genes
mencionados. Al analizar el fenotipo
presentado tanto por los nematodos
microinyectados como por su progenie se
observó que, con una sola excepción,
todas las consecuencias fenotípicas de la
inyección con dsRNA eran las esperadas
por la interferencia del gen
correspondiente (Timmons & Fire,
1998).
Dado que el siRNA es un método
de silenciamiento de genes puede ser
aplicado entre otras cosas, en terapia
génica o en enfermedades como el
cáncer en donde se podría bloquear la
expresión de oncogenes involucrados
con la patología de la enfermedad o
aquellos que se relacionan con la
resistencia a la quimioterapia y a la
radioterapia (Lewin, 2008).
El Premio Nobel de 2009 en la
especialidad de Fisiología o Medicina se
otorgó a la bioquímica australiana
Elizabeth Helen Blackburn, la también
bioquímica Carolyn Widney y el biólogo
molecular británico- estadounidense Jack
William Szostack. El trabajo de estos
científicos está relacionado con las
secuencias teloméricas y la enzima que las
sintetiza: la telomerasa.
Los telómeros son regiones de
ADN no codificante, altamente
repetitivas ubicadas en los extremos
de los cromosomas lineares de
eucariotas, su función principal es la
de dar estabilidad estructural a estos,
participan en la división celular y
determinan el tiempo de vida de las
estirpes celulares (Blackburn, 1991).
La actividad de la telomerasa se ha
encontrado en todas las células en
división y generalmente está ausente
en las células diferenciadas, es decir,
aquellas que ya no se dividen. Los
telómeros han sido asociados al
envejecimiento y la carcinogénesis
pues son los temporizadores de la
célula marcando un número
determinado de divisiones celulares.
Cuando este número se alcanza la
célula muere (Lewin, 2008).
Sin telómeros, los extremos de los
cromosomas pueden ser reconocidos
como fragmentos de ADN viral y ser
degradados; sin telomerasa la
replicación del ADN no sería completa
lo que llevaría a una erosión del material
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El premio nobel alrededor del ADN
genético en cada división celular
(Szostak & Blackburn, 1982;
Greider & Blackburn, 1985).
Los siguientes nombres en la lista de
ganadores del Premio Nobel son los
científicos con quienes iniciamos este
recuento de avances científicos
relacionados con los ácidos nucleicos.
Como se mencionó antes, en 2015, la
Real Academia Sueca de las Ciencias
nombró a Tomas Lindahl, Paul Modrich
y Aziz Sancar, como los ganadores del
premio en la especialidad de Química.
El trabajo de estos tres investigadores
está enfocado en los mecanismos de
reparación del ADN.
En las células de todos los individuos
las actividades metabólicas y los
factores ambientales pueden llegar a
causar daño a las moléculas de ADN.
Esto puede conducir a alteraciones en la
replicación o la transcripción con el
consecuente daño a la viabilidad celular.
En consecuencia, todos los organismos
han desarrollado mecanismos de
respuesta celular contra los daños
causados por esos agentes internos o
externos que incluyen tanto tolerancia
como mecanismos de reparación.
Los mecanismos de reparación del
ADN descritos por Lindahl, Modrich y
Sancar se mencionan a continuación
con sus siglas en inglés: BER, Base
Excision Repair, que describe la
escisión y sustitución de bases de
ADN dañadas (Klungland & Lindahl,
1997); NER, Nucleotide Excision
Repair, que hiende los nucleótidos
dañados en secuencias cortas, es decir
a manera de oligonucleótidos (Sancar,
1996) y MMR, Mismatch Repair,
sistema que remueve las bases
discordantes (Mu et al, 1997).
En general, los mecanismos de
reparación se basan en tres pasos: (1)
reconocimiento del daño; (2) escisión de
las bases o nucleótidos dañados y (3)
sustitución de las bases o nucleótidos
dañados con la participación de una
enzima ADN polimerasa ligasa que une
a los nuevos elementos a la cadena de
ADN (Lewin, 2008).
La reparación del ADN es un
proceso necesario para preservar la
información genética de las células.
Cuando una lesión no es reparada en
un gen crítico, por ejemplo como los
genes supresores de tumores, se
puede incrementar significativamente
la formación de un tumor.
CONCLUSIÓN
Los ácidos nucleicos son las moléculas
fundamentales para la aparición y
mantenimiento de la vida en nuestro
planeta. Son la base para la conservación
de las características fenotípicas y
genotípicas de todos los organismos que
conocemos, incluyendo a nuestra
especie. Desde su descubrimiento hasta
la revelación de su estructura molecular
y aspectos biológicos, el ADN ha sido
objeto de estudio de un numeroso grupo
de científicos de todo el mundo y el
campo de estudio se ha ampliado hacia
las moléculas estrechamente
relacionadas a él como el ARN y las
proteínas. Este breve relato ha intentado
recordar y reconocer las aportaciones
científicas de los investigadores cuyos
trabajos han estado relacionados
principalmente con el ADN y que, por
sus aportaciones al conocimiento de esta
molécula recibieron el Premio Nobel.
Sin embargo, no debemos olvidar que a
lo largo de la historia ha habido muchos
otros estudiosos que, aun cuando no
llegaron a recibir el galardón dedicaron
sus esfuerzos al conocimiento de la
molécula de la vida.
| Cátedra Villarreal | V. 4 | No. 1 | enero -junio | 2016 | 31
Dulce Delgadillo-Álvarez
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