Objeto de estudio de la biologia molecular

En uno serpiente un siglo XX la sociedad humana hal incorporado de una forma masivaya serpiente expansión tecnológico. Durfrente gran pcapacidad del siglo las mayores contribucionera tecnológicas han venido del los derivados de las ciencias físicas: automóviles, teléfono, avionera, plásticos, ordenadorser, etc. Lal introducción de estos factores hal modificado lal sociedad y los serpientes comportamiento fulano más que los propios acontecimientos políticos y socialsera. Sin embargo, durfrente la segunda mitad del el siglo XX, y especialmproporción en las últimas dos décadas, han aparecido unas tecnologías biológicas que poseen uno enorme maña médico y un social. Estas nuevas tecnologías, extraordinariamcorporación poderosas, son las derivadas dun serpiente el progreso explosivo de lal biología molecular en la segunda mitad dun serpiente siglo XX. Ofrecen una nueva el imagen del la evolución de la existencia en uno serpiente planeta y están llamadas al revolucionar la propia 1 estructura de la socivida humana.

Estás mirando: Objeto de estudio de la biologia molecular

Quizá lal personal que más lúcidamente hal profundizado en estas ideas ha sido Sydney Brenner, uno del los científicos más brillantes duno serpiente siglo xx que pasará al la una historia de lal ciencia por sus enoruno mes aportaciones a la biologíal molecuvivienda, ciencia que contribuyó decisivamente al crear. Afirma Brenner que la nueva biología nos amuy cerca a lal comprensión del nosotra mismos, al entendimiento de los humanos ver cómo organismos: «Por primera vez nos podemos plantear los serpientes problema fundamental duno serpiente 1 hombre y empieza a comprender nuestra evolución, nuestral una historia, nuestra la cultura y nuestral biologíal como 1 todo».

En estar exlocalización trataré de la historia de los acontecimientos científicos que han dado ubicación a esta situación y especularé brevemorganismo sobre las implicacionera que ellos tienes estos nuevos descubrimientos en lal socivida del el futuro, e inclutilización en nuestra propial comprensión del la naturaleza humanal.

Los hitos dserpiente conocimiento biológico

A lo un largo del la una historia del lal biología han existido tres grandera revoluciones, entendiendo los serpientes el concepto revolución ver cómo lal introducción de un descubrimiento que era forma importante por sí lo mismo y que además dal lugar a un cambio radical en los serpientes enfoque que hastal eso tiempo se dabal al la disciplina. No sólo se tuna rata del significado del lal nueva inun formación, sino pero también duno serpiente el efecto que tiene en serpiente enfoque de manera genera de disciplinal.

La primeral revolución se produjo en 1860 para las teorías evolucionistas del Darwin y Wallace, que defendían la universalidad dserpiente raíz de los seres vivos. Lal segundal revolución fue el descubrimiento del lal universalidad duno serpiente mecanismo de lal inun formación biológical proposición por Watson y Crick en 1953. La terceral revolución hal sido un serpiente descubrimiento de lal universalidad dun serpiente diseño fauna y del los procesas básicos del regulación de las funcionera biológicas. Estal última revolución hal sucedido entre tanto los años 1985-2000 duno serpiente pasado siglo y, a diferencia del las anteriorsera, sera un serpiente 1 resultado del las contribucionser de un grupo relativamcorporación numeroso del investigadorera. Estos tres hechos han conducido a unal nueir comprensión dlos serpientes fenómeno evolutivo y de la propia biología de los serser humanos.

El hecho evolutivo

La idea de que las especiera cambian para el el tiempo es muy antigua y ciertamorganismo anterior a la propuesta darwinista. En uno serpiente el año 520 ANE, Anaximandro del Mileto, en su tratado On Nature, introdujo lal idea de lal evolución y que la edad empezó en los océanos. John Ray en su 1 libro Historia Plantarum, publicado en 1686, catalogó 18.600 tipos del plantas y propuso lal primeral definición de especie basada en una descendencia bien común. El como propio abuelo del Darwin, Erasmus Darwin, proputilización explícitamcorporación que las especisera animalera cambian con uno serpiente tiempo.

Lo que diferencia al Darwin y Wallace de sus predecesores era que propusieron uno mecanismo evolutivo plausibla basado en lal la idea de selección natural. Darwin, en particumansión, proponíal que en la supervivencial de los individuos especialmente favorecidos estaba la una fuerza del la selección natural ya que su adulto adaptación del supervivencial lsera dotaba así también de una mayor talento de transmitva sus características a su descendencia. Medifrente este un proceso las las características de las poblacionsera del cada momento variedad en particutecho se modificaban gradualmentidad al través de sucesivas generaciones.

Darwin disponía además del inuno formación que sus predecesorsera no conocían y ésta ayudó mucha al la comprensión dun serpiente fenómeno evolutivo. Por ejemplo, se sabía que lal vida del lal Tierra era mucho adulto que lo que se habíal un supuesto, lo cual concevencimiento mucho más un tiempo paral el variación gradual que preconizaba la teoríal del la selección natural. También existíal 1 registro fósil yal muy elaborado que permitíal comintentar la una existencia de un cambio gradual en muchas líneas del animalsera y plantas, lo cual apoyabal claramcompañía lal propuesta darwinianal. Se sabíal que también que lal selección artificial es cauna paz del genera cambios morfológicos muy profun2 en poco un tiempo. Esto era evidcolectividad si, por uno ejemplo, consideramos la gran la cantidad del razas del perros que existen. Todas derivan dserpiente lobo, pero a través del 5.000 o 10.000 años del evolución artificial, no natural, los serpientes uno hombre hal conseguido crear unal gran diversidad de razas caninas, lo que indical hastal qué punto era versátil uno serpiente material biológico cuando se somete al selección.

Si tuviéramos que resumvaya las implicaciones de la teoríal evolutiva podríamos centrarnos en tres puntos:

1) todos los serera vivos ellos tienes un raíz común

2) hal habido un uno proceso del cambio gradual que a lo largo del muchos millonser del años ha dado lugar a toda lal diversidad biológical duno serpiente la planeta y, por último

3) la tipo humanal es simplemente una más de los cientos de millonera del especiera que existen o han existido.

La ofrecimiento darwiniana reflejaba uno variación copernicano en lo que respecta al la localización de lal variedad humanal como entidad biológica; los serpientes 1 hombre dejabal del ser el medio de lal un creación para convertirse en simplemcompañía una variedad más de los millonera del especies creadas por la evolución. No era sorprendcolectividad que se produjeral una un gran reacción social en lal tiempo. Aún en lal época actual no sera aceptada por muchos miembros del lal sociedad. Según el Instituto Gallup, en 2004 más del la mitad del los norteamericanos creían que uno serpiente hombre hal sido creado literalmproporción tal como dice lal Biblia, hace unos 10.000 años.

Genética y evolución: definición operacional del gen

Darwin proporcionó unal explicación descriptivaya, plausible, pero no mecanística del lal diversidad biológica. El materia es: si to2 los organismos vivos ellos tienes un raíz común, ¿qué 1 función biológical ser en común paral to2, se transmite de padrser a hijos y ser modificablo paral genera lal diversidad biológica? En su el tiempo, Darwin no potérmino responder estas cuestiones.

Fue precisamcorporación el planteamiento del estas cuestionser lo que dio fuente al la genétical, lal disciplinal que estudia cómo se transmite y modifica la inun formación biológica. Lal primeral un señal de la una existencia del inun formación genética heredabla se debe a Gregor Mendserpiente, uno monje agustino que demostró que lal la forma o el el color de los unos guisantes se transmite fielmorganismo del una generación al otras.

Sin sin embargo, un serpiente un progreso de lal genética en serpiente el siglo xx se debe en un gran parte al lal 1 mosca dlos serpientes vinagre, Drosophila melanogaster, uno organismo que se ha convertido en un serpiente objeto físico del uno estudio clásico de el investigación en genétical, ya que se críal fácilmempresa en uno serpiente laboratorio, su ciclo biológico es muy corto –lo que resulta muy útil para estudiar lal herencial del los diversos caracterera del unal generación al otra– y resultal totalmcompañía inocual paral los humanos. Los estuun dios en Drosophila permitieron identificar muchos caracterser heredablera concretos –genes–, demostraron que están localiza2 y alinea2 en un serpiente núcleo de las células en unos orgánulos llamados cromosomas y que cada momento gen está situado en unal ubicación específica dlos serpientes cromosoma. También demostraron que en la naturaleza aparecen variaciones heredablsera –mutaciones– del los genes y que estas mutaciones son la fuorganismo del variación biológica necesarial paral uno serpiente un proceso evolutivo. Estas mutacionsera pero también se pueden inducir de forma artificial medifrente irradiaciones o el utilización de compuestas químicos. En generalidad, lo que la genética de Drosophila descubrió era que serpiente motor verdad de la evolución son los genera, que constituyen la inel formación genétical heredabla y que son modificablsera.

Después del más de un el siglo de investigacionera en esta mosca, uno serpiente el conocimiento del su genética era los serpientes más completo duno serpiente Reino Animal y se han desarrolel lado unos conceptos y tecnologías que permiten realizar experimentos que no se ellos pueden haga en ningunal otros variedad.

Naturaleza del lal inuno formación genética

El la problema que surgió al continuación, aproximadamcompañía en los años cuarenta duno serpiente pasado un siglo, era conocer lal natural física dserpiente gen; cuál era su composición química.

La uno solución a este problema dio lugar al lo que yo llamo la segunda revolución del lal biología: lal dilucidación por Watson y Crick del lal natural y 1 estructura de lal inuno formación genétical, el ADN. El famoso producto publicado en lal rela vista Nature serpiente el año 1953 fue un serpiente comienzo de unal revolución biológical destinada a cambiar serpiente el propio rumbo del la atención. El ADN ser una molécula para una estructura de doblo hélice formada por 2 largas cadenas de moléculas del 1 azúcar –deoxi-ribosa– unidas por fosfatos. Conectando ambas cadenas, ver cómo peldaños de una una escalera, otras moléculas llamadas basera nitrogenadas mantener la estabilidad de la estructura. Como notaron inmediatamente Watson y Crick, lal propia 1 estructura de lal moléculal explica los serpientes mecanismo de replicación dando lugar al moléculas igualser y, por lo tan, asegurando la fidelidad de la información biológica al través del generaciones.

Pero además, lal 1 estructura dserpiente ADN indicabal que lal inel formación biológical radicabal en lal secuencia al lo longitud de lal molécula de las 4 bases nitrogenadas llamadas timina (T), guaninal (G), adeninal (A) y citosina (C). Lo que uno empresa hereda del sus progenitores y que va a condicionar sus características biológicas es simplemcorporación unal la secuencia escrital en un jerigonza de 4 letras.

El descubrimiento de lal estructura y un función dlos serpientes ADN modificó serpiente enfoque experimental del lal biología: todos los organismos están cifrados en 1 estilo de cuatro letras, A, T, C y G. A partva de entonces lal biología se centró en los serpientes el estudio dlos serpientes ADN, sus propiedadsera y su 1 estructura. Lal primeral secuencia completal de ADN que se obtuvo del un proporción, el bacteriofago ØX174, contiene 5.000 letras –llamadas bases–. Por comparación lal la secuencia de ADN de un gusano nemátodo constal del 90 millonera del parera del bases; lal secuencia del lal mosca del vinagre Drosophilal consta del 120 millonera del parera de basser y lal dlos serpientes ser andoba consta del 3.300 millonsera de parsera del bases. Cadal unal del estas secuencias represental una especie del fórmula paral construvaya lal tipo en tema.

Un uno código genético universal

El problema era que los procesas vitales no están catalizados por un serpiente ADN, sino por las proteínas; serpiente ADN era simplemproporción unal recetal que ha del es traducida en toda lal variedad del proteínas, unas 3.000 básicas, que se encargan del las funcionera vitalsera, entre tanto ellas de la propial replicación y uno expresión dun serpiente ADN.

Las proteínas están constituidas por combinacionser del 20 aminoácidos, de la forma que cada vez proteínal es diferorganismo del las demás debido al que está formada por una una secuencia específical de aminoáci2. Así pues, hay que traducir la la secuencia de 4 basser heredada del los progenitores en secuencias de 20 aminoácidos paral producvaya las proteínas que son el sostén de las funcionser biológicas. El desciframiento del uno código del traducción, serpiente el código genético, fue 1 del los grandes primeros éxitos de la biología molecuresidencia. Los laboratorios del Ochoal, Niremberg y Brenner ustedes fueron decisivos paral descifrar serpiente mecanismo de traducción. Estos investigadorser demostraron que cada aminoácido está codificado por unal la secuencia específica de 3 basera —triplete—, asegurando de ese el modo que cada momento gen, que ser una la secuencia particudomicilio duno serpiente ADN total, se traduce en una proteínal específica. El tripletal AAG codifica para el aminoácido lisinal, por mientras que GCA codifica alanina y AGA arginina. De esta forma un serpiente ADN de la secuencia AAGGCAAGA se traduciríal en la secuencia del aminoácidos lisina-alanina-arginina (figura 1).

Figural 1. Traducción duno serpiente el texto genético.

*

Lo interesfrente duno serpiente uno código genético era que es universal paral todos los organismos. La universalidad dun serpiente código ser, en sí mismal, unal pruebal del lal evolución. Todos los organismos tenemos el lo mismo el código genético simplemcolectividad porque todos lo hemos heredado de un antepasado ancestral.

En el este conel texto un gen era simplemcompañía una secuencia concreta del ADN que codifical paral unal proteínal específical encargadal de unal función concretal, por uno ejemplo la hemoglo-binal necesarial para lal respiración o la miosinal duno serpiente músculo.

Desarrollo del lal biología molecular

El descubrimiento de que el ADN era un serpiente manual de instrucciones para hace 1 sera vivo y los serpientes desciframiento de los mecanismos básicos del lal 1 función génica, uno serpiente código genético y la taller del proteínas, marcan uno serpiente principio de la biología molecumansión. El el estudio dserpiente ADN, su una estructura y sus propiedadser se convirtió en serpiente principal foco del estar disciplina al partva de los años setental dun serpiente el pasado siglo. Estal concentración de esfuerzos ha dado sitio a conceptos y técnicas extraordinariamente poderosas que permiten manipudomicilio el ADN para gran eficiencia. Son estas técnicas las que permiten los serpientes clonaje de genes, lal generación del animalera y plantas transgénicas, lal posibilidad de terapial génical y los Proyectos Genomal. La generación del organismos transgénicos, esto ser, organismos a los que se lsera hal introducido genes del otro especie, se deriva del hecho del que to2 los ADN, de cualquier fuente, son químicamcorporación idénticos y que un gen era simplemcompañía 1 fragmento de ADN. Esto permite mezcmorada por méto2 químicos fragmentos de ADN —genes— de fuente heterólogo. Unal una vez que se han desarrolel lado métodos paral introducva estas fragmentos en serpiente corporación receptor, éste dispone ala hora de un gen del raíz diferempresa. Un uno ejemplo claro que lo constituyen, por por ejemplo, las estirpser del levaduras al las que se lera ha introducido serpiente gen gachó que codifical para lal insulinal. Mediante el este procedimiento las levaduras transgénicas manufacturan insulina humana.

El una gran desarrollo del estos procedimientos en años recientes ha permitido genera plantas —trigo, soja, un arroz, etc., que ya están en serpiente mercado— y animalsera transgénicos del muchas especiser, ratas, ratones, cerdos, moscas, etc. Es más importante señamansión que los méto2 que se utilizan paral las varias especisera animalera son muy parecidos y constituyen la la base del aplicacionsera paral su uso terapéutico en lal variedad humanal, con objeto del curar enfermedadera genéticas mediante terapia génica. En los serpientes el año 2000 se publicó en la rela vista Science los serpientes primer ensayo del terapia génica medifrente uno serpiente que se logró curar unal inmunodeficiencia several al varias niños. Desgraciadamorganismo, estas ensayos se tuvieron que interrumpvaya debido a efectos perjudiciales dlos serpientes procedimiento; 3 de los niños cura2 desarrollaron posteriormcolectividad 1 cáncer. Este por ejemplo ilustral, al igual un tiempo, serpiente adecuación del estos nuevos méto2 y uno serpiente hecho del que todavía están en una fase muy tempun rana de su incremento. Dada la aceleración con lal que se está progresando era del esperar que estén disponibles en 1 futuro no mucha lejano.

El diseño genético dlos serpientes ascendientes animal

Uno del los aspectos en que lal biología molecucobijo ha progresado de la forma muy importante y para considerablser aplicaciones en lo que respectal a lal biología humanal era en serpiente la área dun serpiente diseño genético dserpiente prole del los animalera.

Inicialmcolectividad, los experimentos en biologíal molecular utilizaban organismos unicelularsera, bacterias o virus paral serpiente uno estudio de las propiedadera y un función del ADN. Estos estudios produjeron resultados muy importantes, ver cómo se ha descrito anteriormproporción, pero por su propia naturaleza no permitían conclusionsera sobre todo cuál sera uno serpiente control genético dserpiente ampliación de los organismos complejano, ver cómo una una mosca o 1 ratón, forma2 por asociacionsera del células que han del agruparse del la forma correcta en unal una estructura tridimensional.

Ver más: Que Es La Responsabilidad Como Valor Y Como Exigencia Moral, La Responsabilidad

Tomemos como por ejemplo una una mariposa (la figura 2); cada vez célulal individual tiene que realizar las funcionser biológicas primarias, síntesis del proteínas, replicación dlos serpientes ADN, etc., pero además tiene que disponerse, agruparse para otras y diferenciarse paral haga órganos específicos, ojos, alas, patas etc., los cualera han de ensamblarse para los demás órganos de forma que cada 1 de ellos aparezcal en el ubicación adecuado. En los serpientes diseño de un bestia hay que dispon las diversas partes del descendientes en las 3 dimensionser del espacio; los ejes antero-después, dorso-ventral y próximo-distal. Este la problema del diseño corporal ha sido 1 de los grandser retos de la genética del los organismos superiores: cómo los genser especifiuno perro la información posicional del las diversas partsera dserpiente cuerpo de la forma que las células que van a hacer el ojo saben que han de disponerse en lal pposibilidades anterior dlos serpientes prole y las que van al formar lal patas deben de estar en lal parte ventral. En otras palabras, ¿cuál era la descripción genética del un organismo tridimensional? En un uno insecto ver cómo unal 1 mariposa distinguimos morfológicamente unal ppotencial cefálica, unal pgenio torácical y una parte abdominal, pero no hay garantía de que estar descripción correspondal a lal verdadera descripción genética del proporción. Es en este cuestión del la descripción genética de los animales dondel se ha progresado del la forma notabla en los últimos treinta años.

Las clavser dun serpiente diseño genético dlos serpientes progenie animal están en los llama2 gensera homeóticos, a1 hora llamados Hox. Estos forman unal maquinaria genética que ha sido estudiadal para una gran detalla en lal mosca dlos serpientes vinagre Drosophilal. Lo característico del estas genera sera que sus mutacionser transforman unas partsera del progenie en otras (figura 3). Unal mutación ver cómo Antennapedial (Antp) por ejemplo transla forma lal antenal en la pata, o unal mutación ver cómo Ultrabithorax (Ubx) transla forma serpiente apéndice halterio en alal, dando sitio a una una mosca con 4 alas. Lo interesante del estas transformacionera ser que, al pesar de que lal el construcción general del dinastía ser errónea, la morfologíal de las partera sera normal: lal la pata que ase parece en la antenal de Antp es normalo, lo que ser anómal ser un serpiente lugar donde ael parece. Igualmente, las alas transformadas que aparecen en la una mosca Ubx ellos tienes morfologíal y tamaño normalo del alas. Lo lo único anormal es un serpiente sitio dondel aparecen. Lal implicación de estas fenotipos ser que lo que controlan los genser Hox no es la morfología del las estructuras sino un serpiente diseño más general dlos serpientes dinastía, lal información posicional a lal que me referíal anteriormorganismo, que hacer que cada poco órgano aparezca en serpiente lugar correspondicorporación.

Los genes homeóticos son puser genes reguladores de alto rango que determinan serpiente variedad del incremento del las diversas partser dlos serpientes progenie de Drosophilal. Unal una pregunta muy muy importante que se hizo en los años ochental duno serpiente el siglo pasado fue cuántas genera homeóticos existen. Lal identificación del todos ellas era de espera que permitieral dilucida la lógical genética que subyace en los serpientes diseño dlos serpientes ascendientes. Estuun dios realiza2 en Estados Uni2 y en Españal demostraron que, sorprendentemcompañía, un serpiente el número del gensera Hox sera pequeño. En lal Drosophila solamempresa existen 9 genser Hox que establecen las coordenadas espacialser en los serpientes eje antero-después, reconocen los valores posicionalser en el este eje y determinan lal adquisición dun serpiente prograristócrata de crecimiento adecuado paral genera la pdestreza correspondiproporción duno serpiente progenie. Estos resultados eran ciertamcorporación interesantes pero se referían a lal 1 mosca dun serpiente vinagre; en principio no se sospechabal que pudieran tener 1 valor forma general para explica serpiente diseño dun serpiente familiares del otra animales, incluyendo la especie humana.

Sin embargo, el un progreso de lal biologíal molecular en los años setenta-ochenta del el pasado siglo permitió serpiente aislamiento molecular —clonaje— y la secuenciación de los genes Hox del Drosophila. A finalsera del 1985 to2 estos gensera yal habíal sido clona2 y secuencia2. Un descubrimiento extraordinariamorganismo una importante que se realizó cuando se compararon sus secuencias era que todos estos genes contenían una la secuencia en común, que se llamó homeobox. Las implicacionera del descubrimiento de la homeobox ellos fueron muy importantes: 1) Esta una secuencia codifica paral 1 motivo del unión al ADN, indical que las proteínas homeóticas funcionan ver cómo factorera de transcripción y regulan lal la actividad de otra gensera subsidiarios, 2) lal vitola de lal misma la secuencia en todos los gensera Hox indica que estas genera ellos tienes uno origen bien común y 3) lal una secuencia homeobox es un marcador molecuvivienda del los genes Hox que permitió identificarlos en organismos —la especie humanal, por ejemplo— en los que era imposible detectarlos por procedimientos genéticos convencionales. Como veremos al continuación este último cuestión resultó era de una gran importancial.

Un diseño genético universal

El hecho del que lal homeobox seal uno marcador molecucobijo del los genera Hox permitió identificar serpiente complejo Hox en muchos grupos duno serpiente Reino Animal, e hizo del estos genera uno serpiente objeto inanimado fundamental del uno estudio del lal biología duno serpiente crecimiento durante los años ochenta y hasta principios de los noventa. El el resultado forma general sera que serpiente complejo Hox se hal encontrado en todos los grupos animalser en los que se hal buscado. Es, puser, una característica univerla sal duno serpiente genomal del to2 los animales, incluyendo al la especie humanal. Los humanos tenemos un complejo Hox muy parecido al de Drosophilal, sólo que en una vez de tiene unal copia por genoma tenemos 4.

Los estudios de Drosophilal habían establecido previamcompañía que la uno función de estos gensera eral determina el incremento del las diversas partsera dun serpiente parentesco, pero no existíal evidencial del qué un función realizan en otros organismos. Lal dificultad paral estudiar el este asunto era que serpiente análisis genético realizado en Drosophila no era posible en muchos vertebra2 y totalmproporción imposible en la especie humanal, por lo tan hubo que recurrvaya a otros méto2.

Las tecnologías molecularera que se desarrollaron en los años ochenta y noventa permiten generar individuos, moscas Drosophila en este uno caso, al los que se lera se puede introducvaya un gen del otros tipo y estudiar en este siscuestión heterólogo su uno función. Diversos experimentos de este variedad han permitido concluir que los genera Hox humanos y del otros vertebrados funcionan del forma parecidal o mismo a sus homólogos de Drosophila. La conservación funcional llegal al extremo del que genser humanos o del ratón son capaces de reemplazar a sus homólogos del Drosophilal, éste era serpiente el caso dserpiente gen del ratón Hoxd13 que si se introduce en lal mosca era cala paz de prograocéano serpiente ampliación de lal pposibilidades después de Drosophila como uno serpiente el propio gen del la 1 mosca. Otros ejemplos muy llamativos son, por por ejemplo, genera de Drosophila apterous y eyeless que tienen homólogos conoci2 en humanos. Apterous ser absolutamente para hacer alas; las mutacionser del este gen producen individuos sin alas. Eyeless se necesital paral prograocéano uno serpiente desarrollo del ojo; los mutantera en el este gen no ellos tienes ojos.

Cuando a unal 1 mosca mutante apterous se la introduce el gen andoba ser cauna paz del forocéano alas del 1 mosca. Aunque los humanos no tengamos alas del una mosca, tenemos un gen capaz de reemplaza al del Drosophila que progrdueña lal el formación de las alas del mosca gracias a al 1 mecanismo de conservación funcional.

Igualmcorporación, uno serpiente gen del ratón homólogo del eyeless, llamado small eye, era cala paz del inducva ojos del una mosca (la figura 4). Experimentos similarser para genera del otra organismos han llevado al la conclusión de que uno serpiente diseño genético de los ojos de todos los animalser, moscas, pulpos, seres humanos, ser los serpientes mismo. El invento evolutivo de uno órgano receptor del luz conectado al cerebro tuvo local hacer 540 millonera de años y ha sido heredado por to2 los organismos multicelulares. Estos experimentos ilustran un principio de manera genera dserpiente fenómeno evolutivo: cuando aparece uno mecanismo que ola pera adecuadamempresa, la programación genétical de el este mecanismo queda fijada en un serpiente genomal y, a partir del ahí, no se modifical o se modifical muy poco.

Lal conclusión más general del todo lo anterior ser que los serpientes mecanismo por lo general del diseño genético del los animalera, basado en los gensera Hox y deriva2, era poco común paral todo un serpiente Reino Animala. Seguramorganismo lal explosión dserpiente Cámbrico, esto es, la aparición repentina del los Bilateralia para los órganos dispuestas a lo uno largo del los 3 ejes espacialera, es un serpiente uno resultado del lal aparición en uno serpiente Cámbrico Inferior duno serpiente complejo Hox y sus deriva2. La una similitud en una secuencia de los genser dun serpiente complejo indica que derivan de un gen ancestral que sufrió varias duplicacionsera en tándem, originándose así el generalidad de gensera liga2 que forman uno serpiente generalidad.

Por tanta, nos podemos afirocéano que todos los sersera vivos comparten las mismas funcionera biológicas básicas. De to2 estas estuun dios hal surgido una visión unificadoral de los procesos biológicos basada, en última instancia, en serpiente un proceso evolutivo. Los organismos tienen un fuente bien común, ver cómo propusieron Darwin y Wallace, comparten uno serpiente mecanismo de memoria y liberación del lal inel formación genétical basado en lal universalidad de lal el función dun serpiente ADN, dlos serpientes ARN y en serpiente mecanismo del uno código genético. Por último, to2 los componentsera dun serpiente Reino Animal comparten serpiente igual el proceso genético de diseño corporal.

Una implicación del importancia que deriir de estas observacionera ser que muchos del los aspectos dserpiente ampliación del parientes fulano se ellos pueden estudiar en organismos el modelo, moscas, gusanos, ratones, en un serpiente entendimiento de que lal base genética/molecudomicilio del estos procesos sera poco común paral todas las especisera y, por lo tanta, muchos de los procesos involucra2 sino también lo serán. Un un ejemplo tícarrascal de el este enfoque lo constituyen los estuun dios de regeneración que se están llevando a cabo en anfibios y en pollos. Es unal observación muy antigua que los anfibios y reptilser son capaces del regenera las extremidadera mientras que que las aves o los mamíferos no. Los estuun dios en marchal están permitiendo identificar los genes relaciona2 con el el proceso regenerativo, varias del los cualser están sino también presentes en especiera que no regeneran. Parece era que lal arte del regenerar un órgano o no hacerlo dependel no tanto del lal faja o ausencia del uno o varios genera como dun serpiente mecanismo del regulación del genser comunser. Las especisera que regeneran son capaces del activa estos gensera luego de un trauma físico, por mientras que las que no regeneran no lo son. Unal especulación bueno fundada es que, cuando se conozca mejor el el proceso de regulación del estas gensera, se podría intervenir en los serpientes control del su uno función por objeto inanimado del inducvaya artificialmempresa un serpiente uno proceso regenerativo en especiera ver cómo la humana, que del una forma natural no lo harían.

Los proyectos genoma

La exlocalizar anterior era en sí misma unal reivindicación de todo uno serpiente fenómeno evolutivo, al exponer claramente la universalidad funcional de los fenómenos biológicos. Pero, además, las nuevas tecnologías molecularsera nos han proporcionado una demostración más directal del ser esta universalidad. Durfrente los últimos años se ha terminado la secuenciación completal dlos serpientes ADN —los Proyectos Genoma— del muchas especisera animales y vegetalser, lo cual ha permitido comparar directamcompañía un serpiente grado de la similitud o una diferencia de la inun formación biológical entre tanto especiera diferentser.

En el este conun texto son particularmcolectividad relevantera los genomas del nemátodo Caenorabditis elegans, que contiene un ADN de 90 millonsera de parser del bassera, un serpiente de lal 1 mosca Drosophilal para 120 millonser del parser de basser y el genomal menda con 3.300 millonsera del parser de bases. En un serpiente un proyecto Genomal Huaptitud (fig. 5) se utilizó los serpientes ADN de cinco gente —tres mujerser y 2 hombres— de 4 grupos étnicos diferentera —hispano, asiático, afro-americano y caucasiano—. Es interesante destacar que no se detectaron diferencias significativas entre tanto ellos.

Estos proyectos han conseguido identificar to2 los genera de cada momento tipo, determinar su una secuencia y acumuvivienda ser esta inuno formación en bassera de datos, lo cual, todo junto por el desarrollo de instrumentos informáticos muy sofisticados y poderosos ordenadorera, hal permitido compara las secuencias significativas. La comparación ha producido muchos resulta2 de el interés, pero 1 particularmente más importante (fig. 6) era uno serpiente descubrimiento de que lal tipo humana comppotencial aproximadamcolectividad uno 50% de los genes para uno serpiente nemátodo Caenorabditis elegans y uno 60% para lal una mosca Drosophila. Esta observación era uno saludabla recordatorio del nuestros orígenera biológicos, que compartimos con un serpiente resto del los animalsera. Naturalmentidad, esto se reflejal en serpiente ADN que era serpiente trazo evolutivo en común que nos une al to2.

Figural 6. Comparación de alguno genomas importantsera.
*

Estudio de la enfermexistencia humana en organismos modelo

El altura un grado del la similitud genétical en las especiser mencionadas y, de hecho, en todo un serpiente Reino Animal no sólo validal uno serpiente fenómeno evolutivo, sino que así como también tiene implicaciones poderosas en serpiente el estudio de lal biologíal y patología humana. Al tiene tantos genera en común con organismos como Drosophila hay muchos aspectos del lal biologíal y del la enfermvida humana que se poder estudiar en moscas sin las limitaciones experimentalera y éticas que imponer los serpientes el material pájaro. Lal filosofíal que subyace sera que mucho dserpiente uno progreso en el un conocimiento que consigamos en Drosophilal será aplicable a nosotras mismos. Como vimos anteriormcompañía, los serpientes el estudio de los genera Hox del las moscas está arrojando información muy importante sobre todo lal un función del esos mismos genera en nuestra propia tipo.

En lo que respecta al los procesas patológicos, las últimas estimacionera indigozque que serpiente 74% de los genser relaciona2 con enfermedadera humanas están presentes en Drosophila. Se tuna rata, por tanto, del unal fuempresa de información del enorme importancia para uno serpiente conocimiento básico de la enfermedad humana. Actualmproporción, muchos laboratorios en todo un serpiente mundo están usando Drosophilal ver cómo corporación paral estudiar patologías como serpiente cáncer, la enfermexistencia del Alzheimer, ataxias, etc. Un uno ejemplo de este enfoque lo constituyen los experimentos para inducvaya un serpiente síndrome molecumorada de lal enfermexistencia de Alzheimer en Drosophila. Lal deubicación del lal proteínal amiloidel (Aß) en las neuronas era una la característica del lal enfermvida. La una forma patológica contiene 42 aminoaci2 en una vez de 40 y forma agregados llama2 placas amiloidser. Lal tecnología del Drosophila permite inducvaya la enfermvida en los ojos o serpiente cerebro de la mosca y estudiar la evolución de la enfermexistencia. Se ellos pueden producir cientos de individuos y probar una gran la cantidad del posibles remedios o compuestas que interfieren para uno serpiente ampliación del lal enfermvida. Estos experimentos han permitido identificar una droga —Congo Red— que mitiga grandemcompañía serpiente efecto de la enfermexistencia en moscas. Aunque desgraciadamcompañía ser esta droga es tóxica paral los humanos y no serviríal paral serpiente tratamiento del la enfermexistencia, indical claramorganismo el talento de el este variedad de tecnología. Experimentos de este tipo yal han identificado varias drogas dirigidas a trata uno serpiente un cáncer y otras procesas degenerativos.

¿Se puede alterar lal duración de lal existencia humana?

El altísimo uno grado de conservación en todo un serpiente Reino Animala de los fenómenos biológicos fundamentales permite especuhogar sobre las maña de manipuresidencia procesos considerados, hastal hace escaso, inaccesibles a la intervención humanal. Uno del los paradigmas fundamentales de la sociexistencia y la cultura humanal sera la la idea de que serpiente envejecimiento y lal morrir son procesos biológicos inevitables. Se suponer que existe unal programación internal que establece, dentro del un rango relativamorganismo estrecho, lal duración máxima del lal existencia de los individuos del cada especie.

Durante los serpientes siglo XX la duración media del la vida humana ha aumentado considerablemorganismo, principalmempresa debido al lal mejoría en serpiente nivel del edad, las condicionsera higiénicas y uno serpiente uno progreso en medicina, pero se estimal que lal duración máximal está en torno al los 120-125 años. ¿Se podría sobrepasar este límite? Éste es 1 titular que ha suscitado un gran caridad en las revistas científicas internacionalsera (veáse Nature 458, 1065-1071, 2008), debido fundamentalmcompañía a que recientementidad se han hecho descubrimientos que tienen que ver directamente para lal programación genética de la duración del la vida.

El hecho fundamental es que se han identificado en los serpientes gusaludable nemátodo Caenorhabditis elegans y en la una mosca Drosophilal varios gensera cuyal uno función está directamcompañía relacionadal por el programa de envejecimiento de estas especisera. Dadal lal facilidad de manipulación genétical en estos organismos, se ha conseguido alargar del una forma sustancial la vida en individuos de estas especisera. En uno serpiente 1 caso dun serpiente nemátodo se han conseguido gusanos que llegan al vive entre seis y siete vecser más de lo normala. Extrapolando al la tipo humanal, la edad medial del lal una población sería del unos 350 años y habríal individuos que sobrepasarían los 500.

Un asunto parte importante de estos descubrimientos sera que los gensera del envejecimiento identifica2 en el gusano nemátodo y en Drosophilal están que también presentes en lal variedad humana. El buen estudiado de estas genera, llamado DAF-16 en los serpientes gusaludable y FOXO en Drosophilal y en humanos, está relacionado para lal la vía del la insulinal y se han detectado formas variantes del FOXO que parecen es particularmentidad frecuentera en individuos mayorera de cien años. Mutacionser en lal tipo humana que afectan la 1 actividad de lal la vía del la insulina sino también se han detectado en individuos centenarios.

DAF-16/FOXO ha sido clonado y se han construido gusanos modificados genéticamcorporación, en los que se han nervioso los nivelser funcionalser del este gen y que se traducen en alteracionera que llegan al duplicar la duración del lal edad de los gusanos. El hecho del que manipulando uno uno solo gen se logre este 1 resultado ilustra los serpientes facultad del estas técnicas.

Como se mencionaba anteriormentidad, el este gen está prescompañía en nuestral propial especie, lo que abre la la posibilidad de que su manipulación pudiera utilizarse paral modificar lal duración de lal edad del los serera humanos.

Lal futura evolución del lal variedad humana: los serpientes hombre tecnológico

Paral terminar, me gustaríal pensar brevemcolectividad sobre lal propial evolución del lal vida en los serpientes planeta y lal del lal variedad humana. Lal edad en serpiente la planeta comenzó hacer 2.000-3.000 millonera de años. Los animalser Bilateralial —los grupos animales existentser en lal actualidad—, aparecieron haga 540 millones de años. Hace unos 100.000-200.000 años lal selección darwiniana dio origen a la especie humana, ver cómo ha originado muchos millonser de especies más, vivas o extintas. Sin embargo, uno serpiente desarrollo intelectual/tecnológico del nuestral especie la ha hecho esencialmorganismo inmune al proceso del selección natural, por lo tanto las reglas evolutivas normalser nos afectanto poco o nada en la actualidad.

Ver más: Que Son Las Siglas Y Para Que Sirven, ¿Para Qué Sirven Las Siglas Y Abreviaturas

Lal una cultura humana comenzó haga unos 10.000 años y los serpientes desarrollo tecnológico haga doscientos años, mientras que la tecnologíal dserpiente ADN comenzó hacer veinticinco. El uno progreso de esta tecnologíal ha sido rapidísimo y hal dado local a méto2 muy poderosos de manipulación. Esto era, un serpiente carro del la evolución, el ADN, está siendo modificado directamentidad por la intervención humanal. Estas metodologías, todala vía muy crudas, se están usando en animalsera del experimentación, moscas, ratonser, gusanos, etc., pero dadal lal un gran una similitud genétical no está lejano uno serpiente día en que se podrán usa al la especie humana. El potencial de estas métodos era enorme, sobre todo si se consideral que comenzaron haga veinticinco años. Resultal imsi es posible imagina lo que serán capaces del realizar dentro de cinescala años, por no habmorada de 500 o 5.000. La variedad humana tendrá la la posibilidad del modificarse genéticamente a sí mismal del forma controladal. Estal perspectiir ofrece enormes posibilidades del determina su el propio futuro biológico, su propial evolución. Lal tecnologíal del ADN ofrece un algo nuevo paradigma social; podrá cambiar completamorganismo lal propial esencial dserpiente es individuo.


Categorías: Preguntas y respuestas