LA Biología Molecular es una de las ramas de la Biología dedicada al estudio de las relaciones entre el ADN y el ARN, la síntesis de proteínas y las características genéticas transmitidas de generación en generación.
Más específicamente, la Biología Molecular busca comprender los mecanismos de replicación, transcripción y traducción del material genético.
Es un campo de estudio relativamente nuevo y muy amplio, que también cubre aspectos de citología, química, microbiología, genética y bioquímica.
Historia de la Biología Molecular
La historia de la Biología Molecular comienza con la sospecha de algún tipo de material presente en el núcleo celular.
Tú ácidos nucleicos fueron descubiertos en 1869 por el investigador Johann Friedrich Miescher al analizar el núcleo de los glóbulos blancos del pus de la herida. Sin embargo, inicialmente se denominaron nucleínas.
En 1953, James Watson y Francis Crick aclararon la estructura tridimensional de la molécula de ADN, que consta de una doble hélice de nucleótidos.
Para desarrollar el modelo, Watson y Crick utilizaron imágenes de difracción de rayos X obtenidas por Rosalind Franklin y el análisis de bases nitrogenadas por cromatografía de Erwin Chargaff.
En 1958, los investigadores Matthew Meselson y Franklin Stahl demostraron que el ADN tiene replicación semiconservativo, es decir, las moléculas recién formadas conservan una de las cadenas de la molécula que el originado.
Con estos descubrimientos y la mejora de nuevos equipos, los estudios genéticos avanzaron en investigación sobre genes, a partir de pruebas de paternidad, enfermedades genéticas e infecciosas, entre otros. Todos estos factores fueron fundamentales para el crecimiento del área de Biología Molecular.
Dogma central de la biología molecular
El dogma central de la Biología Molecular, propuesto por Francis Crick en 1958, consiste en explicar cómo se transmite la información contenida en el ADN. En resumen, explica que el flujo de información genética ocurre en la siguiente secuencia: ADN → ARN → PROTEÍNAS.
Esto significa que el ADN promueve la producción de ARN (transcripción), que a su vez codifica la producción de proteínas (traducción). En el momento del descubrimiento, se creía que este flujo no podía revertirse. Hoy se sabe que la enzima la transcriptasa inversa es capaz de sintetizar ADN a partir de ARN.
Aprenda más, lea también:
- ADN
- ARN
- Proteinas
- Síntesis de proteínas
Técnicas de biología molecular
Las principales técnicas utilizadas en los estudios de Biología Molecular son:
- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): Esta técnica se utiliza para agrandar copias de ADN y generar copias de determinadas secuencias, lo que permite, por ejemplo, el análisis de mutaciones, clonación y manipulación de genes.
- Electroforesis en gel: Este método se utiliza para separar proteínas y cadenas de ADN y ARN, a través de la diferencia entre sus masas.
- Southern Blot: Mediante autorradiografía o autofluorescencia, esta técnica permite especificar la masa molecular y verificar si una determinada secuencia está presente en una hebra de ADN.
- Northern blot: Esta técnica permite analizar información, como la ubicación y cantidad de ARN mensajero, responsable de enviar información de ADN a la síntesis de proteínas en las células.
- Western Blot: Este método se utiliza para el análisis de proteínas y combina los principios de Southern Blot y Northern Blot.
Proyecto Genoma
Uno de los proyectos más completos y ambiciosos en Biología Molecular es el Proyecto Genoma, que tiene como objetivo mapear el código genético de diferentes tipos de organismos.
Con este fin, desde la década de 1990, han surgido varias alianzas entre países para que a través de la Biología Molecular y sus técnicas de manejo de materiales genética, fue posible develar las peculiaridades y genes presentes en cada hebra de ADN y ARN, incluyendo: animales, plantas, hongos, bacterias y virus.
Uno de los proyectos más representativos y desafiantes fue el Proyecto Genoma Humano. La investigación duró siete años y sus resultados finales se presentaron en abril de 2003, con el 99% del genoma humano secuenciado y el 99,99% de precisión.
