BIOLOGIA MOLECULARA.

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Corey y Pauling descubren en Caltech la estructura de la hélice α de las proteínas gracias a los análisis con difracción de rayos X.

El modelo del tetranucleótido plano se pone entredicho seriamente cuando Erwin Chargaff descubre las leyes de complementariedad de bases de los ácidos nucleicos. Demuestra que la composición de los ácidos nucleicos de distintos organismos es muy diferente de lo que inicialmente se creía. La complementariedad y la composición variable eran difícilmente explicables con el modelo del tetranucleótido. Rosalind Elsie Franklin estudió la estructura del DNA mediante difracción de rayos X. Así encontró que el DNA podía hallarse en dos formas helicoidales distintas con los fosfatos hacia el exterior, las formas que hoy conocemos con DNA-A y DNA-B. Linus Pauling propuso un modelo de triple hélice con los fosfatos hacia el interior y las bases hacia fuera, clara herencia del modelo del tetranucleótido, pero esta propuesta era inviable, puesto que la repulsión electrostática entre los grupos fosfato desestabilizaría la estructura. La elucidación de la estructura del DNA es uno de los descubrimientos esenciales para la biología molecular.

Francis Crick propuso la existencia de la tautomería y la replicación semiconservativa del DNA ; propuso también que para que el RNA sintetice proteínas debe existir una molécula acopladora de los aminoácidos a la secuencia de ácidos nucleicos comprobó que era el tRNA al año siguiente: un RNA que transfería el aminoácido correcto y de ahí el nombre de RNA de transferencia, en 1956 propuso el dogma central de la biología molecular, el DNA dirige su propia replicación y su transcripción para formar RNA complementario a su secuencia; el RNA es traducido a aminoácidos para formar una proteína. Zamecnik demuestra que la síntesis de proteínas ocurría en unas partículas intracelulares compuestas de ácido ribonucleico y proteínas, posteriormente fueron bautizadas como ribosomas. Demuestra que los aminoácidos tienes que activarse antes de unirse al ribosoma, y que esa activación incluye la unión covalente a un RNA soluble estable. Este RNA fue denominado RNA soluble pero posteriormente se demostró que este RNA soluble transfería el aminoácido correcto, por lo que hoy se le denomina RNA de transferencia. A partir de entonces, los conocimientos sobre la transferencia de información en los seres vivos se acumulan de forma exponencial. Weiss describe la síntesis del RNA por una RNA polimerasa dirigida por DNA. Howard Dintzis descubre que el mRNA se traduce en sentido 5´ al 3´, y que las proteínas se sintetizan desde el extremo amino al carboxilo, esto estableció que la ordenación del DNA siempre sea desde el extremo 5´al 3, y la de las proteínas desde el extremo amino al carboxilo. Ben Hall y Sol Spiegelman hibridan DNA y RNA, lo que demuestra su complementariedad y sienta las bases de la hibridación de ácidos nucleicos.

En 1977 Richard John Roberts y Phillip Allen Sharp descubren, de forma independiente y gracias a su colaboración científica, que, en los eucariotas, a diferencia de en los procariotas, los genes no son continuos; recordemos que fue Gilbert quien bautizó como intrones a las secuencias que no se encuentran en el RNA, y exones a las que sí. Los trabajos de Roberts permitieron que en la década de 1970 se purificaran y comercializaran más de 100 enzimas de restricción. En 1978 Tilghman visualiza al microscopio electrónico los intrones como lazos de DNA que no hibridan con el mRNA que producen. En 1993, Roberts y Sharp reciben el Nobel. Los trabajos que realizó Keith Backman en el laboratorio de Mark Ptashne en la Universidad de Harvard hasta 1978 demostraron que los elementos genéticos se podían reordenar en nuevas combinaciones funcionales. Es el nacimiento de la ingeniería genética.

En 1981 Sidney Altman describe el primer RNA con actividad catalítica ribozima. Al año siguiente Thomas Robert Cech descubre la primera ribozima en un intrón del protozoo Tetrahymena. Stanley B. Prusiner descubre que los priones son partículas infecciosas compuestas sólo por proteínas, sin ácidos nucleicos. Mariano Barbacid identifica el primer oncogén humano.

En 1983 Kary Banks Mullis describe una técnica que va a volver a revolucionar la investigación en biología molecular. Se trata de la PCR (reacción en cadena de la

polimerasa). En 1984, en la Universidad Británica de Leicester, sir Alec John Jeffreys desarrolla las huellas genómicas digiriendo DNA con enzimas de restricción e hibridándolo con sondas radiactivas para caracterizar e identificar individuos.