98
BIOLOGÍA
desarrollo. Todavía no se clonan mamíferos, aunque se
corren rumores no confirmados de que ya se clonaron ratones. En los mamíferos, para la producción de una clona
no basta con trasplantar el núcleo de una célula madura
a un óvulo, sino que además el embrión debe ser implantado en un útero para que pueda desarrollarse.
Problemas resueltos
7.1
¿Qué es un gen?
Un gen es una unidad de información que dirige la
actividad de la célula o el organismo durante toda la vida. Cuando la célula o el organismo se divide
o reproduce, el gen transm ite su mensaje a la descendencia, de modo que también actúa como unidad
hereditaria. Con los experimentos clásicos de George Beadle y Edward Tatum (1949) se demostró que
el gen es portador de la información necesaria para
sintetizar una sola enzima o, conforme a la modificación subsecuente de la hipótesis, una sola proteína.
En realidad, cada gen es portador de la información
necesaria para la síntesis de una sola cadena peptídica, mientras que algunas proteínas constan de varias cadenas polipeptídicas (estructura cuaternaria).
Hace tiempo, se creía que la unidad genética
para la síntesis de una proteína funcional (el cistrón) era distinta del segmento de DNA necesario para que hubiera una mutación (mutón) o para efectuar
una recombinación del alineamiento genético a lo largo del cromosoma (recón). Sin embargo, esta separación de las diversas funciones génicas ya no se
usa en las publicaciones recientes. Puede considerarse que el gen es el segmento de DNA que codifica
un producto determinado. Por lo regular, este producto es una cadena polipeptídica, aunque también
puede ser un tipo de RNA, como el tRNA o el RNA ribosomal (rRNA). Cada gen puede existir en una o
varias formas alternativas llamadas alólos (Cap. 9).
7.2
¿Qué descubrimiento condujo a la aceptación del
DNA como el material hereditario por excelencia?
Se sabía que el cromosoma eucariótico, aceptado
desde tiempo atrás como portador de los controles
de la vida, contenía DNA y proteínas en abundancia.
Cualquiera de esas dos moléculas podía contener el
material maestro. No obstante, en 1928, Fred Griffith
demostró que los neumococos virulentos (dotados
de cápsula) muertos, al ser inyectados en ratones,
podían transformar neumococos vivos no virulentos
(sin cápsula) en bacterias vivas virulentas dotadas de
cápsula. Dado que la virulencia asociada con la cápsula estaba regida por factores hereditarios, Griffith
había demostrado la posibilidad de efectuar alteraciones hereditarias en bacterias vivas al ponerlas en
contacto con una sustancia presente en las bacterias
muertas. Tiempo después, Dawson repitió este
experimento in vitro. En 1943, Oswald Avery y colaboradores extrajeron cuidadosamente el principio
(sustancia) transformador de las bacterias y descubrieron que era DNA. Por tanto, era el DNA el que
podía levantarse literalmente de la tumba para inducir un cambio hereditario permanente en un organismo vivo. Muy pronto se descubrieron diversas cepas
bacterianas que podían ser transformadas; esto apoyó de manera definitiva el concepto de que el DNA
es la molécula informativa maestra.
En 1952, Alfred Hershey y Martha Chase demostraron, mediante marcado radiactivo, que al aplicar a bacterias vulnerables las proteínas y el DNA
provenientes de un virus infeccioso (bacteriófago) solamente el DNA viral entraba en la célula y realizaba
la síntesis del nuevo material viral. Dado que las proteínas del virus ni siquiera entraban en la célula bacteriana, se concluyó que el DNA era el material
genético del bacteriófago.
En las bacterias, organismos que hace tiempo
se suponía que no tenían intercambios sexuales, se
observa recombinación de caracteres genéticos. Estudios acuciosos del proceso de recombinación
demostraron que éste implica la formación de un
puente protoplásmico (mlcrovellosldad) entre dos o
más bacterias, a través del cual puede pasar el anillo
cromosómico abierto de la bacteria donadora a la
bacteria receptora. Este proceso de conjugación,
que se aprecia claramente en las micrografías electrónicas, da por resultado durante la replicación la
producción de nuevos cromosomas que contienen
material genético proveniente de dos organismos.
Puesto que los cromosomas de las bacterias son
segmentos de DNA desnudos, la recombinación sexual en estos organismos reforzó aún más el concepto de que el DNA es la sustancia hereditaria por
excelencia.
Otra línea de evidencia que apunta hacia el
DNA como sustancia hereditaria primordial es la
transducclón. Este fenómeno, similar en algunos
aspectos a una transformación, consiste en el intercambio de información genética entre dos especies
bacterianas mediante un virus, el cual funciona como
vector para realizar el intercambio. El DNA viral
ingresa en una bacteria y esclaviza el sistema de
procesamiento de información de ésta para producir
el nuevo material viral. Durante el proceso, parte del
DNA de la bacteria se integra al genoma del virus.
Cuando este último sale de la célula e infecta a otra,