Ciencia 15

Hitos de la biología del siglo XX (3) 2008-08-12 1928: Penicilina La penicilina fue descubierta en 1928 por Alexander Fleming (británico). Pero a mi me ha entrado duda de si ponerlo aquí (entre los hitos de la biología o si deberé ponerlo en los hitos de la medicina). Normalmente, cuando se habla de grandes acontecimientos de la biología no se cita la penicilina; suele hacerse en medicina. Pero me decido a ponerlo en el apartado de biología pues se trata de un descubrimiento biológico. Un ser vivo, exactamente un hongo, el Penicillium notatum, que mataba a muchas bacterias. Todo parece muy biológico. Penicillium notatun He dicho que el hongo fue aislado por primera vez por Fleming, pero aquí nos encontramos con un problema que es muy frecuente en la ciencia, que se suele atribuir a una persona, y casi siempre aparecen antecedentes. En este caso hay un científico nacido en Nicaragua, aunque desde los tres años vivió en Costa Rica, de nombre Clodomiro Picado Twight, que ya había descubierto la penicilina antes. La verdad es que nadie hizo mucho caso a los descubrimientos de Picado ni de Fleming: La razón, probablemente estribe en que había otros bactericidas, aunque fueran mucho menos eficaces, y que su fabricación era artesanal. No se podía producir industrialmente y había problemas con la purificación. Los que desarrollaron el sistema de purificación y un método industrial, durante la Segunda Mundial, fueron el bioquímico alemán Ernst Boris Chan, y el médico australiano Howar Walter Florey. Cabe destacar que durante la Segunda Mundial se hizo un esfuerzo considerable por encontrar antibacterianos. Los alemanes en 1931 habían demostrado que las sulfas (nombre corto de las sulfonamidas) eran eficaces contra los Streptococus pyogenes. Fueron ensayadas clínicamente en 1931 y 1932. Prontosil (primera sulfa fabricada por Bayer) En 1935 se publicaron en revistas alemanas artículos donde se explicaba su poder bactericida. El nombre comercial era el de Prontosil. Como anécdota, cabe destacar que el hijo de Franklin D. Roosevelt, entonces presidente de los Estados Unidos, recibió unas pequeñas cantidades de Prontosil y con ellas se curó, cosa que no había conseguido ninguna otra cosa. Durante la Segunda Guerra mundial los alemanes disponían de sulfamidas (derivadas de las sulfonamidas) mientras que los aliados no tenían nada. Por eso era urgente desarrollar algo y la penicilina fue la elegida. Florey y Chan retomaron las investigaciones de Fleming en 1938; demostraron que funcionaban en ratones y entre 1942 y 192 se hicieron los ensayos clínicos en humanos. En Estados Unidos se creo un «comité penicilina» y gracias a él se empezó a fabricar industrialmente. En 1943 ya se daba regularmente penicilina a los soldados aliados. (Primeros envases de la producción industrial de penicilina) En 1945 Fleming, Florey y Chan recibieron el premio Nobel por el desarrollo de esa medicina que ha salvado millones de personas. Dentro de las curiosidades cabe destacar que en algunas medicinas étnicas se usaba pan dejado a propósito que enmoheciera para curar heridas. Por ejemplo, en China en el año -5 000 recomendaban pan mohoso para el tratamiento forúnculos y ántrax. Y en la edad media era típico recoger cuerda de ahorcado, dejarla que se pusiera mohosa y utilizar ese moho para curar heridas. En ambos casos conseguían un penicillium sin refinar, pero que casi con seguridad que era mejor que nada. 1941: Dogma Central de la biología En 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes codifican proteínas. «Un gen una proteína se convierte en en el dogma central de la genética». Sin embargo hoy sabemos que no es así. Un ejemplo; el ser humano tiene en torno a los 20 000 genes y tiene unas 125 000 proteínas. Basta hacer una división para darnos cuenta de que cada gen debe producir por término medio seis o siete proteínas. Pero esto es adelantarnos, pues el número de genes de nuestras células se ha descubierto en el siglo XXI. 1944: el «principio transformante» es DNA Oswald Theodore Avery (canadiense), Colin McLeod (canadiense) y Maclyn McCarty (estadounidense) purifican el «principio transformante» descubierto en 1928 por Griffith y llegan a la conclusión de que es DNA. Es un hito importante pues es la primera constatación de que el material genético es el DNA. Recodemos que se sabía que estaba en el núcleo, pero en el núcleo hay muchas cosas. El DNA es una pequeña parte del mismo. De hecho, tan pequeña que los resultados no fueron aceptados por la comunidad científica. Se decía que el DNA era una molécula con muy poca variabilidad lo que la hacía inadecuada para ser el material de los genes. Se llega a decir que los resultados de estos científicos son erróneos y que lo han hecho es analizar muestras contaminadas. Ni que decir tiene que hoy sabemos que el material genético es el DNA. 1944: Schroedinger: ¿Qué es la vida? El famoso físico Edwin Schroedinger (austriaco), que fue uno de los pilares de la mecánica cuántica, en febrero de 1943 dio una conferencia en el Trinity College de Dublín (antes de que se publicase el trabajo de Avery y colegas) con el título «¿Qué es la vida?», que se publicaría como libro en 1944. En este librito, pequeñito y de agradable lectura, plantea, por primera vez, que yo sepa, que la vida es esencialmente información. Que el material genético, sea el que sea, debe tener una gran capacidad de almacenar información y de duplicarse. Llega a la conclusión de que los genes deben ser cristales aperiódicos que contienen información en su estructura. Concreta más, nos dice que que serían cubos de 0,3 nanometros de lado y que cada gen tendría unos mil átomos y que la información iría en algo parecido al código Morse. Una creencia extendida durante mucho tiempo es que tenían que ser proteínas. Schroedinger dice que no, que no cumplen las condiciones para transportar información. Realmente el DNA resultó ser cristales aperiódicos y, efectivamente, se parece al Morse. Más que cristales aperiódicos podríamos decir que son terciarios, pues cada unidad que codifica un aminoácido (codón) es de tres letras. Por tanto, no es estrictamente aperiódico, pero Schroedinger se acercó mucho. Crick, uno de los codescubridores de la doble hélice del DNA, del que vamos a hablar un poco más abajo, se decidió por ese campo de estudio tras leer el libro de Schroedinger. 1950: Chargaff Ya se sabe que el DNA está formado por cinco nucleótidos (Adenina, Guanina, Citosina y Timina). A, G, C y T para abreviar. En 1950 Erwin Chargaff (austriaco) descubre algo interesantísimo: que las cantidades de A son casi idénticas a las T y las de G a las de C. Hoy que ya sabemos la estructura del DNA, sabemos que es una doble hélice y sabemos que si una rama de la doble hélice tiene una A a ella se une en la otra rama la T. Si hay una T se une la A. Si hay una G se une la C y si hay una C se une la G. Es decir, hoy sabemos que las cantidades de A y T deben ser idénticas y las de G y C también. El resultado de Chargaff es interesantísimo, pues ya vemos que indica que los nucleotidos van en parejas y una posible solución es la existencia de una doble hebra. 1950: Transposones Barbara Mcclintock (estadounidense) descubre en el maíz que hay genes que están en un cromosoma o en otro. Es decir, que los genes, entre generaciones, podían saltar de un lado a otro de los cromosomas. Los llamó «transposones». A pesar de que su estudio era muy sólido y que lo había hecho utilizando decenas de generaciones de maíces híbridos, la idea de los genes saltarines no fue bien acogida. De hecho fue casi olvidada hasta que a principios de 1980, las nuevas técnicas de biología molecular demostraron que llevaba razón. Después de eso se reconoció su trabajo y, rápidamente, en 1983 recibió el premio Nobel en solitario. Siendo la segunda mujer del mundo que lo había recibido sin ser compartido; la primera fue Marie Curie. 1952: Los virus tienen DNA Alfred D. Hershey y Martha Chase (estadounidenses) en 1952 demostraron que el material genético del virus T2 era DNA. De ese modo quedaba totalmente descartada la idea de que el material genético eran las proteínas e indirectamente se reivindicaba lo que había dicho Schroedinger. El T2 es un bacteriófago; es decir, un virus que ataca bacterias. Concretamente ellos utilizaron la bacteria E. Coli. El T2 tiene una cabeza de proteínas que guarda en su interior el DNA. Al penetrar en la célula, la cabeza proteica se quedaba fuera y el DNA entraba. Entraba y producía la infección y dentro de la bacteria se producían más virus. Eso demostraba bien a las claras que el material reproductor era el DNA. Hoy sabemos que hay algunos virus que no tienen DNA sino RNA, pero de ello hablaremos más abajo. 1952: Los virus propagan genes Joshua Lederberg y Norton Zinder (estadounidenses) trabajando con la bacteria Salmonella typhimurium, descubren que se produce transferencia de material genético entre individuos. El virus pasa genes de una bacteria a otra. A ese fenómeno se le dio el nombre de «transducción». Se trataba del virus bacteriofago P22. La idea de que los virus propagan genes es importante pues añade otro mecanismo a la evolución. Ahora puede haber nuevos genes debido a que los virus los llevan de un lado para otro. Si llamamos «transgénico» a un organismo que tiene genes de otro, vemos que en el mundo de los microorganismos ha habido transgénicos desde siempre. Por un lado las bacterias mezclan sus genes, y por otro, los virus son capaces de pasar genes de una a otra y sus genes se pueden integrar en los de las bacterias. Hablaremos más de este interesantísimo tema. Además, establece un mecanismo para poder pasar genes de unos seres vivos a otros. Tema, como veremos muy importante. Enviado por flexarorion a las 20:45 | 0 Comentarios | Enlace

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