1.2 LA BIOLOGÍA MOLECULAR EN MÉXICO

 1.2 LA BIOLOGÍA MOLECULAR EN MÉXICO

La biología molecular nace formalmente en 1953, con la publicación del modelo estructural del ácido desoxirribonucleico ADN o, de manera universal, DNA por sus siglas en inglés propuesto por James Watson, Maurice Wilkins, Rosalind Franklin y Francis Crick. En ese entonces también se fraguaba, de manera por demás importante, el concepto de que la biología obedecía a fenómenos físicos y químicos cuantificables; esto es, que la biología no era meramente una disciplina descriptiva sino también cuantitativa. Es así que el inicio de la biología molecular fue influido en gran medida por los físicos, destacando Max Delbruck, quien se dedicó a la genética después de una trayectoria en la física teórica y quien estimuló a otro físico, Erwin Schrodinger, a escribir su importante libro ¿Qué es la vida?

La biología molecular nace, asimismo, de la bioquímica. La bioquímica en sí, se gestó dentro del pensamiento cuantitativo, particularmente con la visión de que la vida se podía explicar a través de una serie de reacciones químicas, catalizadas por enzimas. Así se construyeron los grandes esquemas de las vías metabólicas que incluyen, entre otros muchos, el ciclo de Krebs, el ciclo de la urea, la cadena respiratoria, la biosíntesis de ácidos grasos, de las hormonas, y de las vitaminas y la fotosíntesis. 

Como en todo el mundo, la biología molecular en México nació de la bioquímica. La Sociedad Mexicana de Bioquímica había sido fundada el primero de julio de 1957, por doce visionarios de la ciencia mexicana. Sin embargo, entre ese grupo no había biólogos moleculares, más que nada porque la disciplina no había nacido formalmente en los planes de estudio de las universidades, aunque se considera que su inicio fue en 1953, con el reporte de James Watson y Francis Crick sobre la estructura del ácido desoxirribonucleico (DNA).

Previamente a este trabajo, Edwin Chargaff había realizado los estudios más completos sobre la composición bioquímica del DNA y Oswald T. Avery y colaboradores las primeras observaciones sobre la transformación del pneumococo, lo cual revelaba la importancia de la función del DNA. En 1957, se estaban realizando los primeros estudios relativos a descifrar el código genético, por Marshall Nirenberg, Severo Ochoa, y H.G. Khorana, y la estructura de los ribosomas y el RNA (ácido ribonucleico) ribosomal, mensajero, y de transferencia, por Masayasu Nomura, entre otros muchos; así como las primeras descripciones del modo de replicación del DNA por Matthew Meselson y Frank Stahl, y el concepto del operón por Francois Jacob y Jacques Monod. Más aun, en la escuela de estructura y cristalografía de Cambridge, Max Perutz y colaboradores revelaban las formas de las primeras proteínas que se estudiaron.

Por esto, no es de extrañar que varios grupos de investigación científica en México,  empezaran a interesarse seriamente en la biología molecular sino hasta principios de la década de 1970.

1.- El Instituto de Investigaciones Biomédicas

En los 1970´s, Rafael Palacios de la Lama, era fiel reflejo de la transición del estudio de las enzimas al estudio de los genes (IIBM). 1976 Congreso Nacional de Bioquímica celebrado en Mazatlán, Sinaloa. Algunos grupos de la UNAM y del Instituto Politécnico Nacional (IPN) apuntaban hacia la parasitología molecular. 

2.- El Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno

La unam creó, en el mes de abril de 1980, el Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno (CIFN), para ser establecido en el campus de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), en la ciudad de Cuernavaca. El Centro fue creado a instancias del Departamento de Biología Molecular del IIBM, en un esfuerzo colectivo encabezado por Rafael Palacios. El fundamento era precisamente desarrollar la biología molecular alrededor de un problema biológico, con consecuencias directas tanto en el ámbito académico como en el área productiva del país, en este caso, la agrícola. El CIFN fue inaugurado en Cuernavaca el 23 de marzo de 1981. 

3.- El Instituto de Biotecnología

En abril de 1982, se creó en la ciudad de México el Centro de Investigación sobre Ingeniería Genética y Biotecnología (CIIGB), también bajo los auspicios de Guillermo Soberón, y a partir del Departamento de Biología Molecular del IIBM.

 1.3 PERSPECTIVAS FUTURAS DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

Después de que los científicos lograron identificar el ADN como la molécula que contiene la mayoría, si no toda, de la información genética de una célula el mero campo de la geneática molecular avanzo rápidamente a finales de la decada de los años 50 y principios de los años 60 proporcionado nuevos conceptos a una velocidad que solo puede compararse con la del desarrollo de al mecánica cuántica de los años 20. el éxito inicial y la acumulación  de una gran cantidad de información permitieron a los investigadores aplicar las técnicas y los moderno métodos biológicos de la genética molecular.

 

Las aplicaciones de la biología molecular y campo de estudio:  

      

·         Estudios en investigación molecular básica y aplicada:

·         Clonación genética e hibridación

·         Tecnología del ADN Recombinante o ingeniería genética (organismos transgenicos)

·         Reacción en Cadena de la Polimerasa (RCP)

·         Aislamiento de DNA y RNA (Southern y Northern)

·         La tecnología denominada huella de ADN (DNA fingerprinting)

·         Procedimiento denominado secuenciación de ADN

·         Terapia génica

·         Genes interrumpidos (Knock out)

·         Control de la expresión génica

·         Terapia germinal (células madres)

·         Creación de genotecas (bibliotecas de ADN)

·         Taxonomia genética y evolucionismo

·         Otros.

La investigación sobre el ADN tiene un impacto significativo, especialmente en el ámbito de la medicina. A través de la tecnología del ADN recombinante los científicos pueden modificar microorganismos que llegan a convertir en auténticas fábricas para producir grandes cantidades de sustancias útiles. Por ejemplo, esta técnica se ha empleado para producir insulina (necesaria para los enfermos de diabetes) o interferón (muy útil en el tratamiento del cáncer). Los estudios sobre el ADN humano también revelan la existencia de genes asociados con enfermedades específicas como la fibrosis quística y determinados tipos de cáncer. Esta información puede ser valiosa para el diagnóstico preventivo de varios tipos de enfermedades.

La medicina forense utiliza técnicas desarrolladas en el curso de la investigación sobre el ADN para identificar delincuentes. Las muestras de ADN tomadas de semen, piel o sangre en el escenario del crimen se comparan con el ADN del sospechoso; el resultado es una prueba que puede utilizarse ante los tribunales..

El estudio del ADN también ayuda a los taxónomos a establecer las relaciones evolutivas entre animales, plantas y otras formas de vida, ya que las especies más cercanas filogenéticamente presentan moléculas de ADN más semejantes entre sí que cuando se comparan con especies más distantes evolutivamente. Por ejemplo, los buitres americanos están más emparentados con las cigüeñas que con los buitres europeos, asiáticos o africanos, a pesar de que morfológicamente y etológicamente son más similares a estos últimos.

La agricultura y la ganadería se valen ahora de técnicas de manipulación de ADN conocidas como ingeniería genética y biotecnología. Las estirpes de plantas cultivadas a las que se han transferido genes pueden rendir cosechas mayores o ser más resistentes a los insectos. También los animales se han sometido a intervenciones de este tipo para obtener razas con mayor producción de leche o de carne o razas de cerdo más ricas en carne y con menos grasa.

Huella de DNA