Archivo de la categoría: Monográfico

El lenguaje de las células | EL PAÍS

LEVI-MONTALCINI DESCUBRIÓ LOS FACTORES DE CRECIMIENTO, UNA FAMILIA DE MOLÉCULAS QUE CONTROLA EL DESARROLLO

En la primavera de 1940, cuatro años después de que Mussolini promulgara el Manifiesto en defensa de la raza, la médica judía de 31 años Rita Levi-Montalcini convirtió su dormitorio en un pequeño laboratorio de biología. Sus padres habían decidido que la familia se quedara en Turín, y esa habitación era el único lugar de toda Italia donde Rita podía desarrollar su carrera de investigadora, mientras los departamentos universitarios se dedicaban a defender la raza de gente como ella.

La familia se tuvo que mudar a Piamonte tras el bombardeo de Turín (1941), y después a Florencia durante la ocupación alemana de 1943, pero Rita siempre trasladó y reconstruyó su laboratorio casero en cada nuevo domicilio. Y, por increíble que resulte, aquellas investigaciones clandestinas la condujeron directamente al descubrimiento, una década después, de los factores de crecimiento, los verbos del lenguaje de las células, una pieza esencial de la biología del desarrollo por la que acabaría recibiendo el Premio Nobel en 1986.

El NGF descubierto por Levi-Montalcini fue el primero de una larga serie de ‘factores de crecimiento’ que rigen el desarrollo del feto

Las averías de los ‘factores de crecimiento’ están detrás de muchas malformaciones congénitas y tumores en el ser humano

No es fácil extraer principios generales de los sistemas biológicos, pero eso es justamente lo que Levi-Montalcini aportó a la ciencia del siglo XX

“Vivimos dominados por impulsos de bajo nivel, como hace 50.000 años”

La inspiración de Levi-Montalcini durante los años clandestinos fue el trabajo de Viktor Hamburger -otro científico depurado- sobre el desarrollo del sistema nervioso en el embrión de pollo. En 1947, poco después de acabar la guerra, Hamburger la invitó a profundizar en aquellos experimentos en su laboratorio de la Universidad de Washington, en Saint Louis. Allí, Levi-Montalcini se concentró en un fenómeno desconcertante: un tipo de tumor de ratón que, cuando se trasplantaba al embrión de pollo, causaba un drástico crecimiento de las fibras nerviosas relacionadas con la transmisión de los impulsos sensoriales.

La científica comprobó que ese crecimiento nervioso no requería un contacto directo con el tumor, y supuso que éste liberaba al medio algún tipo de factor que, por sí solo, era capaz de estimular el desarrollo de ciertos nervios. Lo llamó factor de crecimiento nervioso (nerve growth factor, o NGF). Su teoría resultó correcta, y el NGF fue purificado poco después en ese mismo laboratorio.

Las siglas que terminan en GF son ahora omnipresentes en cualquier libro de biología. El NGF descubierto por Levi-Montalcini fue sólo el primero de una larga serie de factores de crecimiento, todos similares en composición -son proteínas relativamente pe-queñas- y todos piezas esenciales del lenguaje que las células utilizan para comunicarse unas con otras y organizar el desarrollo progresivo del embrión y el feto. La embriología había dejado de ser una caja negra.

El mero hecho de que el NGF producido por un tumor de ratón estimulara poderosamente las fibras nerviosas de una especie totalmente distinta ya estaba indicando otro hecho esencial: que el lenguaje de las células es un esperanto común a todos los animales. Levi-Montalcini y sus colaboradores demostraron pronto que el NGF existe, y tiene la misma función, en los reptiles, las aves, los anfibios, los peces y los mamíferos, incluido, por supuesto, el ser humano.

Los factores de crecimiento, y las decenas de componentes que están implicados en su funcionamiento -los receptores que los detectan, los intermediarios que propagan su señal por el interior de la célula-, pueden estropearse, y estas averías están detrás de numerosas malformaciones congénitas, procesos degenerativos y muchos tipos de cáncer. No es casual que Levi-Montalcini descubriera el NGF en un tumor.

Familias de factores

Los factores de crecimiento descubiertos por la científica italo-estadounidense son la clave para entender los principales fenómenos del desarrollo humano, empezando por el crecimiento del embrión, del feto y del niño. La popular hormona del crecimiento, por ejemplo, no actúa directamente, sino que ejerce su efecto estimulando al hígado y otros órganos a secretar toda una batería de factores de crecimiento, los IGF (factores de crecimiento similares a la insulina, o somatomedinas).

Son estos IGF los que ordenan crecer a todos los tejidos del cuerpo, incluido el hueso. Si los niveles de IGF son bajos, surgen deficiencias de crecimiento. Los niveles demasiado altos son la causa de problemas como la acromegalia.

El crecimiento de la piel y las demás superficies del cuerpo (epitelios) es responsabilidad del factor de crecimiento epitelial (EGF), otro miembro de la familia descubierta por Levi-Montalcini. Y aún hay otro miembro más, el PDGF (factor de crecimiento derivado de plaquetas), que es el regulador esencial de los procesos de coagulación y cicatrizado. Las anomalías de estos factores tienen también su lado oscuro, y están detrás del endurecimiento de las arterias que conduce a menudo a la enfermedad cardiovascular.

La eritropoyetina es otro factor de crecimiento (uno de los pocos que no acaban en GF) que estimula a las células de la médula ósea a producir glóbulos rojos, las células que transportan el oxígeno por la sangre. Otros dos factores de crecimiento estimulan a las mismas células a proliferar y diferenciarse en los dos principales tipos de células blancas de la sangre. Otros factores de crecimiento estimulan a las células del sistema inmune (linfokinas, incluidas las interleukinas), y otros (TGF) tienen una relación muy directa con muchos tipos de cáncer.

Tal y como reconoció la Academia Sueca en 1986, el descubrimiento de los factores de crecimiento “es un ejemplo fascinante de cómo un observador inteligente puede extraer un concepto del caos aparente”. No es fácil deducir principios generales de los sistemas biológicos, pero eso es justamente lo que Rita Levi-Montalcini aportó a la ciencia del siglo XX.

El lenguaje de las células | Edición impresa | EL PAÍS.

Anuncios

Comentarios desactivados en El lenguaje de las células | EL PAÍS

Archivado bajo Monográfico, Neurociencia, Nobel

Autismo (II) El futuro del tratamiento – BrainFacts.org

(este artículo es continuación de Autismo (I): el trastorno ……… publicado ayer)

Aunque no todas las partes del cerebro autista experimentan un crecimiento precoz en los primeros meses de su desarrollo, un área que lo hace coherentemente es la amígdala, un núcleo con forma de almendra en lo profundo de la corteza temporal que detecta el peligro en el entorno. Las personas con autismo presentan una amígdala de tamaño adulto mucho antes que los niños no autistas. Estas diferencias en el volumen del cerebro tienden a desaparecer a medida que los niños crecen (ya sea porque los núcleos homólogos no autistas acaban de desarrollarse, o porque las personas con autismo experimentan un aumento de la tasa normal de los procesos regresivos a su edad: la pérdida de células y disminución de conexiones). El destino del cerebro de los adultos mayores con autismo necesita mucha más investigación.

Debido a que algunas partes del cerebro autista crecen demasiado rápido, las conexiones entre las regiones cerebrales con desarrollo normal y con desarrollo rápido no pueden formarse adecuadamente. Muchos investigadores creen que en el autismo hay un desequilibrio entre la materia gris y blanca (las conexiones de larga distancia) del cerebro. Sofisticados análisis de las redes cerebrales responsables de la conducta social o el lenguaje demuestran que la actividad es menos coordinada que en el cerebro no autista.

Una pregunta parece obvia: ¿Qué lleva al aumento del tamaño del cerebro o de la amígdala en el autismo? Ahora no lo sabemos porque los cerebros de autistas jóvenes no han sido estudiados. Irónicamente, el análisis post-mortem de los cerebros de autistas mayores encontró menos neuronas de lo previsto en la amígdala y el lóbulo temporal, mientras que algunos cerebros muestran patrones característicos de la inflamación del cerebro, lo que sugiere la activación de las células inmunitarias especiales del cerebro, llamadas microglia. Estos hallazgos representan probablemente sólo la punta del iceberg de la neuropatología del autismo y sólo el análisis de un mayor número de cerebros en todo el ciclo de vida de las personas con autismo resolverá el enigma.

Tratamientos del autismo: los tratamientos farmacológicos están aún por llegar, pero hay eficaces terapias conductuales que ya funcionan

Actualmente no existen tratamientos farmacológicos para los síntomas centrales del autismo.  La Food and Drug Administration de EE.UU. ha aprobado el fármaco antipsicótico Risperdal como un tratamiento para la irritabilidad en los niños y adolescentes autistas, pero las actuales intervenciones más eficaces para los síntomas principales del autismo son las terapias conductuales (Análisis de Comportamiento Aplicado). Estas intervenciones, que comúnmente se hacen a los niños entre 20-40 horas a la semana por profesionales entrenados, sin lugar a dudas han mostrado beneficios en un porcentaje importante de niños con autismo, y cuanto antes se implementaron fueron todavía mejor. Desafortunadamente, el conocimiento neurocientífico de la eficacia de estas terapias sigue siendo escasa. Por otra parte, a causa de que los medicamentos se consideran intervenciones médicas y la terapia de comportamiento se considera terapia psicológica o educativa, los padres están luchando contra los proveedores de seguros médicos que se resisten a cubrir el costo de las terapias de comportamiento prescritas a pesar de que son el tratamiento actual más eficaz.

Conclusiones

Si bien el progreso en la comprensión de las causas del autismo ha sido sustancial, quedan muchos aspectos por resolver. ¿Por qué tantos genes diferentes aumentan el riesgo de autismo? ¿Por qué los genes implicados se vinculan al autismo en algunos individuos y con la esquizofrenia en otros? ¿Por qué es el autismo mucho más común en los varones que en las niñas? ¿Existen causas ambientales del autismo que son independientes de riesgo genético? ¿Por qué se asocian las características autistas comúnmente con los síndromes de discapacidad intelectual? ¿Es acaso el autismo un trastorno de las funciones cognitivas más complejas del cerebro humano y cualquier factor genético o ambiental que disminuye la capacidad cognitiva a menudo conduce a los síntomas del autismo?

Estamos a punto de comenzar a responder estas preguntas. El campo de la investigación sobre el autismo ha madurado notablemente en la última década con científicos penetrando cada vez más en la búsqueda de la información con herramientas cada vez más sofisticadas. La comunidad de familias con autismo y las personas con autismo se han convertido en los más entusiastas socios en los esfuerzos por comprender las causas del autismo y encontrar maneras de disminuir la discapacidad.

Trabajar con las personas afectadas individualmente, en cualquier momento, puede mejorar a los autistas de sus discapacidades. La aceptación, en lugar del tratamiento, también puede ser el camino de acción más prudente en algunos casos. La investigación tiene la posibilidad de ofrecer no sólo un alivio para las personas y familias con una discapacidad del desarrollo neurológico grave, sino también una idea de la organización del cerebro y las funciones que distinguen a los humanos de todas las demás especies.

Para leer más

Autism Speaks

Fundación Simons

Trastornos del espectro autista, los redactores: Amaral, Dawson, Geschwind, Oxford University Press , 2011

La Neuropsicología de Autismo, Editor, Fein, Oxford University Press , 2011

Autismo: El trastorno generalizado del desarrollo – BrainFacts.org.

Comentarios desactivados en Autismo (II) El futuro del tratamiento – BrainFacts.org

Archivado bajo Autismo, Monográfico, Neurociencia, Neurología, Neurona

Por qué el sida retrocede en África y no en el resto del mundo – BBC Mundo – Noticias

Quizás las poblaciones en riesgo se han vuelto displicentes sobre la enfermedad.

Quizás las poblaciones en riesgo se han vuelto displicentes sobre la enfermedad.

África, la región más afectada, se han logrado un avance sin precedentes en el combate del VIH y Sida, con una reducción de las nuevas infecciones del 50%, según muestra el informe de la Organización de Naciones Unidas para el Sida (Onusida).

Pero cifras recién publicadas en otros países, días antes del Día Mundial del Sida, el sábado, muestran que están aumentando las nuevas infecciones del virus, en particular entre los jóvenes y la población de hombres que tienen relaciones sexuales con hombres (HSH). La Agencia de Protección a la Salud (HPA) de Reino Unido, indica que el número de diagnósticos de VIH en la población de HSH alcanzó una tasa “sin precedentes” en 2011.

El gobierno de Rusia informó que el número de casos de VIH en los primeros seis meses de 2012 fue 12% más alto que en el mismo período en año pasado.

Las autoridades en Estados Unidos también están preocupadas por las recientes tendencias. Los Centros de Control y Prevención de Enfermedades (CDC) indican un incremento “preocupante” de nuevas infecciones entre HSH y jóvenes de 13 a 24 años. Los datos de los CDC muestran que 26% (1 de cada 4) de las nuevas infecciones de VIH ocurrieron en la población joven: casi 1.000 infecciones al mes.

“También es alarmante que casi 60% de los jóvenes con VIH no saben que están infectados y podrían, sin estar conscientes, propagar el virus a otros”, dicen los CDC. En China, según informó la agencia oficial de noticias Xinhua, el número de nuevos casos se incrementó 13% de enero a octubre pasados y el número de personas infectadas con VIH de 50 años o más se incrementó 20%. En el país hay casi medio millón de personas viviendo con la infección, incluidos los casi 70.000 nuevos casos del año pasado, dice el Ministerio de Salud citado por la agencia. Y el gobierno chino ya ha reconocido el problema entre la población de hombres que tienen relaciones sexuales con hombres (HSH).

La situación en África

Un informe reciente de Onusida indica que en 25 países de ingresos bajos y medios, de los cuales la mitad están en África subsahariana, se ha logrado una reducción de más del 50% en los casos de nuevas infecciones por el VIH. Según este programa de Naciones Unidas, en algunos países las cifras relativas a las nuevas infecciones han descendido exponencialmente desde 2001: en Malaui, un 73%; en Botsuana, un 71%; en Namibia, un 68%; en Zambia, un 58%; en Zimbabue, un 50%; y en Sudáfrica y Swazilandia, un 41%. Onusida agrega que África subsahariana ha conseguido reducir en un tercio las muertes relacionadas con el sida en los últimos seis años, además de aumentar el número de personas con acceso al tratamiento antirretrovírico en un 59%.

Olvido o displicencia

¿Qué indican estas cifras globales? Mientras se concentraron los esfuerzos en África y otros países en desarrollo, ¿se ha olvidado a las poblaciones de alto riesgo de otros países: los jóvenes y los HSH? ¿O acaso estas poblaciones se han vuelto displicentes sobre la enfermedad? El doctor Pedro Cahn, jefe de infectología del Hospital Fernández de Buenos Aires y presidente de la Fundación Huésped en Argentina, cree que ambos factores están teniendo un impacto negativo en la epidemia.

En Argentina, le dice el experto a BBC Mundo, la epidemia está mostrando tendencias similares que en el resto del mundo. “Mientras la prevalencia en la población general es de 0,4%, entre los HSH la tasa de prevalencia es de 11% y la de la población trans (tavestis, transexuales, transgéneros) es de 34%”, señala el médico. El incremento, agrega, muestra diversas razones. “Entre los HSH quizás está habiendo una sensación de falsa seguridad que dan los tratamientos”, explica el infectólogo. “Es cierto que los tratamientos, que son cada vez mejores, están cambiando la historia de la epidemia y muchos quizás piensan que como ahora la enfermedad no mata ya no es tan grave, porque el tratamiento normaliza”. Por esto quizás también se han dejado de utilizar condones y otras formas de protección sexual, añade. Pero a pesar del avance en las terapias, la enfermedad sigue siendo un trastorno grave y discapacitante, afirman los expertos.

El VIH provoca un asalto continuo en el sistema inmune que causa una creciente debilidad hasta que ya no es posible combatir las infecciones. Y cualquier infección, desde una diarrea o gripe, puede ser letal. Además los tratamientos antirretrovirales también pueden tener efectos secundarios graves.

Grupos de riesgo

Adolescente

En Estados Unidos ha habido un incremento “alarmante” de infecciones entre la población joven. Todavía hay 34 millones de personas viviendo con VIH. En 2011 hubo 2,5 millones de nuevas infecciones del virus y murieron 1,7 millones por causas vinculadas al VIH/Sida. Y unos 6,8 millones de personas que necesitan tratamiento todavía no tienen acceso a este.

La buena noticia, dice Onusida, es que por primera vez se han reducido las infecciones entre los niños. Ahora esta cifra es 24% menor que en 2009. Pero según el doctor Pedro Cahn, todavía hay que hace mucho más para poder llegar a los grupos que están en más riesgo en todo el mundo: los HSH y los jóvenes.

Salvar a bebés siempre es políticamente popular. Salvar a hombres homosexuales, adictos a drogas y prostitutas no lo es, y a menudo hay que persuadir a los presidentes y líderes religiosos a ayudarlos” Michel Sidibé, ONUSIDA

“Se requiere llevar a cabo enfoques paralelos”, le explica el infectólogo a BBC Mundo.

“Uno centrado en la población general y otro específicamente dirigido a las poblaciones de HSH y jóvenes. Quizás a estas poblaciones tendrán que hablarles sus pares, con un lenguaje informal, usando las redes sociales y todos los recursos que utilizan estos grupos”, agrega el experto. Tal como expresó Michel Sidibé, director ejecutivo de Onusida, “salvar a bebés siempre es políticamente popular”.

“Salvar a hombres homosexuales, adictos a drogas y prostitutas no lo es, y a menudo hay que persuadir a los presidentes y líderes religiosos a ayudarlos”. Pero es claro, agrega, que ahora es necesario enfocar los esfuerzos en los grupos de alto riesgo.

Comentarios desactivados en Por qué el sida retrocede en África y no en el resto del mundo – BBC Mundo – Noticias

Archivado bajo AIDS, Monográfico, SIDA

Confirmada la ‘hipótesis de la abuela’ sobre la longevidad humana

Una abuela con su nieto, en una imagen subida a Flickr Sheriff Salama en Flickr

Madrid. (Europa Press).- Nuevas simulaciones por ordenador han proporcionado un nuevo soporte matemático que reafirma la hipótesis de la abuela, una famosa teoría según la cual los humanos lograron una mayor esperanza de vida porque las abuelas ayudaron en la alimentación de los nietos.

El estudio ha sido publicado en Proceedings of the Royal Society B. Según la autora principal Kristen Hawkes, de la Universidad de Utah, las simulaciones indican que la ayuda de las abuelas pudo alargar la esperanza de vida en primates, en menos de 60.000 años.

Las chimpancés hembras rara vez viven hasta los 40 años; mientras que las mujeres suelen vivir varias décadas más allá de sus años fértiles. Los resultados mostraron que los cuidados de las abuelas a sus nietos pueden aumentar en 49 años la esperanza de vida de los primates, en un ‘corto’ período de tiempo evolutivo.

Según la hipótesis de la abuela, cuando éstas ayudan a alimentar a sus nietos, después del destete, sus hijas pueden engendrar más hijos en intervalos más cortos. Al permitir a sus hijas tener más hijos, unas pocas hembras ancestrales, que vivieron el tiempo suficiente para llegar a ser abuelas, pasaron sus genes de la longevidad a sus descendientes.

Hawkes propuso formalmente la hipótesis de la abuela en 1997, y ha sido objeto de debate desde entonces. Una de las principales críticas fue que la hipótesis carecía de fundamento matemático, algo que el nuevo estudio pretendía suministrar.

A medida que los ancestros humanos evolucionaron en África, durante los últimos 2 millones de años, el entorno cambió, haciéndose más seco, y disminuyeron los bosques. “Así que las madres tenían dos opciones”, explica Hawkes, “ir en busca de bosques con alimentos disponibles para que los bebés destetados se alimentaran solos, o seguir alimentando a sus hijos después de que fueran destetados”.

Este hecho favoreció que algunas mujeres, cuya edad reproductiva estaba terminando, intervinieran desenterrando tubérculos y abriendo frutos secos de cáscara dura para ayudar en la alimentación de los hijos destetados. Los primates que se quedaron cerca de las fuentes de alimentos para que las crías destetadas pudiesen alimentarse “son nuestros primos, los grandes simios”, afirma Hawkes, mientras que “los que comenzaron a explotar recursos que las crías pequeñas no podían manejar, evolucionaron, gracias a la ayuda de las abuelas, hasta convertirse en seres humanos”.

Síguenos en: https://twitter.com/@LaVanguardia | http://facebook.com/LaVanguardia

Confirmada la ‘hipótesis de la abuela’ sobre la longevidad humana.

3 comentarios

Archivado bajo Monográfico, Mujer

Anatomía del corazón | elmundo.es

Excelentes videos y material gráfico sobre el corazón en estos tres links del diario El MUNDO (SPain). Anatomía del corazón| Salud | elmundo.es.

http://www.elmundo.es/elmundosalud/especiales/2008/01/anatomia_corazon/instrucciones/index.html

Comentarios desactivados en Anatomía del corazón | elmundo.es

Archivado bajo Monográfico, Salud

Protein Structure | Science at Scitable

¿QUÉ TAL VA TU INGLÉS? Intenta seguir esta monografía de Nature (SCITABLE).

Proteins are the end products of the decoding process that starts with the information in cellular DNA. As workhorses of the cell, proteins compose structural and motor elements in the cell, and they serve as the catalysts for virtually every biochemical reaction that occurs in living things. This incredible array of functions derives from a startlingly simple code that specifies a hugely diverse set of structures.

In fact, each gene in cellular DNA contains the code for a unique protein structure. Not only are these proteins assembled with different amino acid sequences, but they also are held together by different bonds and folded into a variety of three-dimensional structures. The folded shape, or conformation, depends directly on the linear amino acid sequence of the protein.

What Are Proteins Made Of?

The building blocks of proteins are amino acids, which are small organic molecules that consist of an alpha (central) carbon atom linked to an amino group, a carboxyl group, a hydrogen atom, and a variable component called a side chain (see below). Within a protein, multiple amino acids are linked together by peptide bonds, thereby forming a long chain. Peptide bonds are formed by a biochemical reaction that extracts a water molecule as it joins the amino group of one amino acid to the carboxyl group of a neighboring amino acid. The linear sequence of amino acids within a protein is considered the primary structure of the protein. Proteins are built from a set of only twenty amino acids, each of which has a unique side chain.
The side chains of amino acids have different chemistries. The largest group of amino acids have nonpolar side chains. Several other amino acids have side chains with positive or negative charges, while others have polar but uncharged side chains. The chemistry of amino acid side chains is critical to protein structure because these side chains can bond with one another to hold a length of protein in a certain shape or conformation. Charged amino acid side chains can form ionic bonds, and polar amino acids are capable of forming hydrogen bonds. Hydrophobic side chains interact with each other via weak van der Waals interactions. The vast majority of bonds formed by these side chains are noncovalent. In fact, cysteines are the only amino acids capable of forming covalent bonds, which they do with their particular side chains.

Protein Structure | Learn Science at Scitable.

Comentarios desactivados en Protein Structure | Science at Scitable

Archivado bajo Bioquímica, Monográfico

El descubrimiento de la doble hélice de ADN: Watson y Crick | Cursos de Ciencias de Scitable

By: Leslie A. Pray, Ph.D. © 2008 Nature Education
Citation: Pray, L. (2008) Discovery of DNA structure and function: Watson and Crick. Nature Education 1(1)

Mucha gente cree que el biólogo estadounidense James Watson y el físico inglés Francis Crick descubrieron el ADN en la década de 1950. En realidad, este no es el caso. Más bien, el ADN fue identificado por primera vez a finales de 1860 por el químico suizo Friedrich Miescher. Luego, en las décadas posteriores al descubrimiento de Miescher, otros científicos -en particular, Phoebus Levene y Erwin Chargaff– llevaron a cabo una serie de investigaciones que revelaron más detalles sobre la molécula de ADN, incluyendo sus componentes químicos primarios y las formas en que se unieron uno con el otro. Sin la base científica proporcionada por estos pioneros, Watson y Crick nunca podrían haber llegado a su conclusión revolucionaria de 1953: que la molécula de ADN existe en la forma de una imagen tridimensional de doble hélice .

La primera pieza del rompecabezas: Miescher descubre el ADN

Pocas personas se dan cuenta de 1869 fue un año clave en la investigación genética, porque fue el año en que se suizo Friedrich Miescher, fisiológico químico, identificó por primera vez lo que llamó “nucleína” dentro de los núcleos de las células blancas de la sangre. (El término “nucleína” fue más tarde cambiado a “ácido nucleico” y finalmente a “ácido desoxirribonucleico”, o”ADN”.) El plan de Miescher fue aislar y caracterizar no la nucleína (que nadie en ese momento se dio cuenta existía), sino las proteínas componentes de los leucocitos (glóbulos blancos).

Miescher así hizo los arreglos para una clínica quirúrgica local para que le enviaran restos de pus recubiertos con vendajes de pacientes, y una vez que recibió las vendas, se las arregló para lavar, filtrar los leucocitos, y extraer e identificar las distintas proteínas dentro de las células blancas de la sangre. Pero cuando se encontró con una sustancia del núcleo de las células que tenían propiedades químicas diferentes a cualquier proteína, incluyendo un contenido de fósforo muy superior y resistencia a la proteolisis (digestión de las proteínas), Miescher se dio cuenta de que había descubierto una nueva sustancia (Dahm, 2008). Al sentir la importancia de sus hallazgos, Miescher escribió: “Es probable que toda una familia de moléculas con esas ligeras variaciones que contienen fósforo,  sean como un grupo de nucleinas, equivalente a las proteínas” (Wolf, 2003).

Más de 50 años pasaron antes de que la importancia del descubrimiento de Miescher de ácidos nucleicos fuera muy apreciado por la comunidad científica. Por ejemplo, en un ensayo de 1971 sobre la historia de la investigación del ácido nucleico, Erwin Chargaff señala en 1961 en un recuento de la historia de la ciencia del siglo XIX, Charles Darwin fue mencionado 31 veces, Thomas Huxley 14 veces, pero Miescher ni una sola vez. Esta omisión es tanto más notable, dado que, como Chargaff observó también, el descubrimiento de Miescher de ácidos nucleicos fue el único entre los descubrimientos de los cuatro principales componentes celulares (es decir, proteínas, lípidos, polisacáridos y ácidos nucleicos) que puede ser ” fechado precisamente … [como] un hombre, un lugar, una fecha “.

Sentando las bases: Levene investiga la estructura del ADN

Mientras tanto, incluso el nombre de Miescher cayó en el olvido en el siglo XX, otros científicos continuaron la investigación de la naturaleza química de la molécula conocida anteriormente como nucleína. Uno de estos otros científicos era bioquímico ruso Phoebus Levene. Siendo médico y después químico, Levene fue investigador prolífico, publicando más de 700 trabajos sobre la química de las moléculas biológicas a lo largo de su carrera. Levene se acredita con muchas novedades. Por ejemplo, fue el primero en descubrir el orden de los tres componentes principales de un solo nucleótido (fosfato-azúcar-base), la primera para descubrir el componente de carbohidratos de ARN (ribosa), la primera para descubrir el componente de carbohidratos de ADN (desoxirribosa), y los primeros en identificar correctamente la forma en moléculas de ARN y el ADN se juntan.

Durante los primeros años de la carrera de Levene, ni Levene ni ningún otro científico del tiempo sabía cómo los componentes individuales de nucleótidos de ADN fueron dispuestos en el espacio; descubrimiento del azúcar-fosfato columna vertebral de la molécula de ADN era todavía muy lejos. El gran número de grupos moleculares disponibles para la unión por cada componente de nucleótidos quiere decir que existen numerosas formas alternativas de que los componentes podrían combinar. Varios científicos proponer sugerencias sobre cómo esto podría ocurrir, pero que era “polinucleótido” Levene modelo que resultó ser la correcta. Sobre la base de años de trabajo utilizando hidrólisis para descomponer y analizar levadura ácidos nucleicos, Levene propuso que los ácidos nucleicos se compone de una serie de nucleótidos, y que cada nucleótido se compone a su vez de sólo una de las cuatro bases que contienen nitrógeno, una molécula de azúcar , y un grupo fosfato. Levene hizo su primera propuesta en 1919, otras sugerencias descrédito que habían sido presentadas por la estructura de los ácidos nucleicos. En las propias palabras de Levene: “Los nuevos hechos y nuevas pruebas puede causar su alteración, pero no hay duda en cuanto a la estructura de polinucleótido del ácido nucleico levadura” (1919).

Figura 1: Els nucleòtids tenen tres components.
Un nucleòtid consta d’un grup fosfat, un sucre pentosa (ribosa o desoxirribosa), i una base que conté nitrogen, tots ells vinculats entre si per enllaços covalents. Les bases nitrogenades tenen dues formes químiques diferents: purines tenen dos anells condensats, i les pirimidines més petites tenen un sol anell. © 2008 per Sinauer Associates, Inc reservats. Usat amb permís.

De hecho, muchos nuevos hechos y nuevas pruebas surgieron muy pronto surgió y han causado alteraciones a la propuesta de Levene. Un descubrimiento clave en este período implica la forma en la que se clasificaban los nucleótidos. Levene propuso lo que se llama una estructura tetranucleótido, en el que los nucleótidos estaban vinculados siempre en el mismo orden (es decir, GCTAGCTA y así sucesivamente). Sin embargo, los científicos finalmente se dieron cuenta de que la estructura propuesta tetranucleótido de Levene era demasiado simplista y que el orden de los nucleótidos a lo largo de un tramo de ADN (o ARN) es, de hecho, altamente variable. A pesar de esta realización, la estructura propuesta polinucleótido Levene era correcta en muchos aspectos. Por ejemplo, ahora se sabe que el ADN es de hecho, compuesta de una serie de nucleótidos y que cada nucleótido tiene tres componentes: un grupo fosfato, un azúcar bien de una ribosa (en el caso de ARN) o desoxirribosa (en el caso del ADN), y una sola base que contiene nitrógeno. También sabemos que hay dos categorías básicas de bases nitrogenadas: las purinas ( adenina [A] y guanina [G]), cada uno con dos anillos fusionados, y las pirimidinas ( citosina [C], timina [T], y uracilo [ U]), cada uno con un solo anillo. Además, ahora se acepta ampliamente que el ARN sólo contiene A, G, C y U (no T), mientras que el ADN contiene sólo A, G, C y T (no U) (Figura 1).

continúa leyendo el artículo: El descubrimiento de ADN de doble hélice: Watson y Crick | Cursos de Ciencias de Scitable.

Referencias y lecturas Recomendadas

Chargaff, E. Química especificitat dels àcids nucleics i el mecanisme de la seva degradació enzimàtica. Experientia 6 , 201-209 (1950). Prefaci a una gramàtica de la biologia. Science 171 , 637-642 (1971)

Dahm, R. Descobrint l’ADN:. Miescher Friedrich i els primers anys de la investigació d’àcids nucleics Human Genetics 122 , 565-581 (2008)

Levene, PA L’estructura de l’àcid nucleic de llevat. IV. Amoníac hidròlisi . Journal of Biological Chemistry 40 , 415-424 (1919)

Rich, A., &. Zhang, S. Z-DNA:. El llarg camí cap a la funció biològica Nature Reviews Genetics 4 , 566-572 (2003) ( enllaç a l’article )
Watson, JD, i Crick, FHC Una estructura per l’àcid nucleic desoxiribosa. Nature 171 , 737-738 (1953) ( enllaç a l’article )

Wolf, G. Friedrich Miescher:. L’home que va descobrir l’ADN Chemical Heritage 21 , 10-11, 37-41 (2003)

Comentarios desactivados en El descubrimiento de la doble hélice de ADN: Watson y Crick | Cursos de Ciencias de Scitable

Archivado bajo ADN, Bioquímica, Genética, Monográfico