El Descubrimiento del ADN como Molécula de la Herencia: Experimentos Clave

El experimento de Avery, MacLeod y McCarty: El ADN como principio transformador

En un experimento fundamental, los científicos Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty aislaron el ADN de las bacterias de la cepa S (patógena), lo mezclaron con bacterias vivas de la cepa R (no patógena) y observaron la producción de bacterias vivas de la cepa S. Este fenómeno se conoce como transformación.

Para demostrar que la transformación era causada por el ADN, y no por trazas de proteínas que pudieran contaminar las muestras, trataron algunas de ellas con enzimas que destruyen las proteínas. Estas enzimas no evitaron la transformación. Sin embargo, cuando trataron las muestras con enzimas que destruían el ADN, la transformación sí se detuvo. Este descubrimiento ayuda a interpretar los resultados de los experimentos de Griffith: al calentar las células de la cepa S se lograba matarlas, pero no se destruía por completo su ADN. Cuando las bacterias muertas se mezclaban con bacterias vivas de la cepa R, fragmentos de ADN de las células muertas entraban en algunas células vivas y se incorporaban en su cromosoma. Si estos fragmentos de ADN contenían los genes necesarios para causar la enfermedad, una célula de la cepa R se transformaba en una célula de la cepa S. Así, Avery, MacLeod y McCarty dedujeron que los genes estaban compuestos de ADN.

El debate científico: ¿Es el ADN universalmente el material genético?

A pesar de estas pruebas, no todos los miembros de la comunidad científica aceptaron esta idea de inmediato. Algunos todavía creían que los genes estaban hechos de proteínas y que las moléculas de ADN de la cepa S simplemente causaban una mutación en los genes de la cepa R. Otros sostenían la hipótesis de que el ADN podría ser la molécula hereditaria de las bacterias, pero no necesariamente de otros organismos.

Sin embargo, las evidencias a favor del ADN como material genético universal continuaron acumulándose. Por ejemplo, se observó que, antes de dividirse, una célula eucariótica duplica sus cromosomas y, con ello, duplica con exactitud su contenido de ADN, tal como se esperaría si los genes estuvieran hechos de este material. Finalmente, prácticamente todos los escépticos se convencieron por el magnífico conjunto de experimentos realizados por Alfred Hershey y Martha Chase, que demostraron de manera irrefutable que el ADN es la molécula de la herencia en ciertos virus.

La prueba definitiva con bacteriófagos: El experimento de Hershey y Chase

¿Qué son los bacteriófagos?

Ciertos virus, llamados bacteriófagos (que significa 'comedores de bacterias'), infectan exclusivamente a las bacterias. Un bacteriófago (o fago, para abreviar) depende de su bacteria huésped para cada aspecto de su ciclo vital. Cuando un fago encuentra una bacteria, se adhiere a su pared celular y le inyecta su material genético. La cápside externa del fago, de naturaleza proteica, permanece fuera de la célula.

La bacteria no puede distinguir entre sus propios genes y los del fago, por lo que lee los genes virales y emplea esa información para producir más fagos. Finalmente, uno de los genes del fago dirige la síntesis de una enzima que rompe la pared bacteriana, liberando los nuevos fagos fabricados. Aunque muchos bacteriófagos tienen estructuras intrincadas, son químicamente muy sencillos, ya que contienen solo ADN y proteínas, lo que los convirtió en el modelo perfecto para el experimento de Hershey y Chase.