2. ¿Cómo se descubrió que el ADN se replicaba?

  • Beatriz, hija mía, ¿me puedes explicar cómo pasa la información contenida en el ADN al resto de la célula?
  • Bueno, mamá, es un proceso que implica varias etapas, pero que básicamente se puede resumir mediante el siguiente esquema:

 

  • Ese esquema resume el denominado dogma central de la biología molecular, que explica cómo la información se transfiere dentro de una célula y de una célula a otra.

  • Para lo último es necesario la duplicación del ADN. Pero si se trata de procesos internos celulares, por ejemplo si la célula en un momento determinado necesita fabricar un componente, la información sobre el mismo se encuentra en el ADN del núcleo. Esta información se transfiere a lenguaje de ARN, mediante transcripción, y el ARN con la información pasa al citoplasma donde, finalmente, será traducido a lenguaje de aminoácidos, esto es, a una cadena polipeptídica que puede ser parte o el componente completo que necesita la célula, o bien ser una de las enzimas necesarias para fabricarlo. Así se hace todo, mamá.

  • Hija, me sigue pareciendo todo un poco complicado...
Icono de iDevice Caso de estudio
Una de las cosas que se plantearon los científicos de la época cuando se descubrió la doble hélice del ADN era cómo se llevaba a cabo la replicación. Existían varias hipótesis:
  • ¿Se copia por completo la doble cadena, dando lugar a una cadena hija totalmente nueva?
  • ¿Se hace de cada cadena una copia, pero ambas con fragmentos del original y con fragmentos nuevos?
  • ¿Se replica cada cadena por separado, originándose dos dobles cadenas, cada una con una hebra original y otra sintetizada de nuevo?
¿Sabes cómo se denominaron estas hipótesis?

Icono IDevice Actividad de Lectura
Pero ¿cómo se supo verdaderamente cuál era la hipótesis correcta?

La repuesta la dieron M. Meselson y F.W. Stahl, en 1958, realizando una serie de experimentos con la bacteria Escherichia coli.

Su experimento consistía en lo siguiente:

  1. Primero: cultivaban E. coli en un medio normal, aislaban su ADN y lo centrifugaban en un gradiente de densidad de cloruro de cesio (ClCs) y observaban dónde se localizaba la banda de densidad.
  2. Segundo: cultivaban E. coli en un medio que contenía precursores de ADN con nitrógeno pesado (N15), observando igualmente la localización de la banda de densidad.
  3. Tercero: el cultivo bacteriano con N15 lo llevaban a un medio normal y tras la primera generación aislaban el ADN, lo centrifugaban en gradiente de ClCs y observaban dónde se encontraba la banda de densidad.
  4. Cuarto: volvían a extraer muestras de ADN de la segunda, tercera y sucesivas generaciones observando dónde se iban localizando las diferentes bandas de densidades.

Los resultados se pueden observar en la siguiente imagen:

Imagen 11. Autor: LadyofHats. Dominio público

Así pues, ¿cuál de las tres hipótesis propuestas demostraron que era la válida?, ¿por qué?


Icono de IDevice de pregunta Pregunta de Elección Múltiple
¿Qué se esperaría observar tras la primera generación si la replicación hubiera sido conservativa?
  
Dos bandas bien diferenciadas, una con N15 y otra con N14.
Tres bandas, una con N15, otra con N14 y una última intermedia.
Muchas bandas a lo largo del gradiente de densidad.

¿Y si hubiera sido dispersiva?
  
Dos bandas de densidad.
Cuatro bandas.
Muchas bandas a lo largo del gradiente de densidad.

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