10 Grandes Descubrimientos de Biología – Maniquíes

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Biología para tontos, 3ª edición

Por René Fester Kratz

Prepárate para sumergirte en los diez descubrimientos de biología más importantes hasta la fecha. Éstos no se enumeran en ningún orden en particular porque todos han tenido un impacto significativo en el avance de la biología como ciencia y han aumentado lo que la gente sabe y entiende sobre el mundo viviente.

Ver lo invisible

Antes de 1675, la gente creía que los únicos seres vivos que existían eran los que podían ver. Ese año, un comerciante holandés de telas llamado Antony van Leeuwenhoek descubrió el mundo microbiano mirando a través de un microscopio casero. Van Leeuwenhoek fue la primera persona en ver bacterias, que describió como pequeños animales que se movían por aquí, por allá y por todas partes. Su descubrimiento de un universo que no se había visto antes, no sólo cambió la visión del mundo de las personas, sino que también sentó las bases para la comprensión de que los microbios causan enfermedades.

Descubriendo la penicilina, el primer antibiótico

La gente tenía muy pocas herramientas para combatir las infecciones bacterianas hasta que Alexander Fleming descubrió las propiedades antibacterianas de la penicilina en 1928. Fleming estaba estudiando una cepa de bacterias estafilocócicas cuando algunas de sus placas de Petri se contaminaron con moho Penicillium. Para sorpresa de Fleming, dondequiera que el Penicillium creciera en la placa de Petri, el moho inhibía el crecimiento de la bacteria estafilococo.

El compuesto penicilina se purificó del moho y se utilizó por primera vez para tratar infecciones en soldados durante la Segunda Guerra Mundial. Poco después de la guerra, el “medicamento milagroso” se utilizó para tratar infecciones en el público en general, y la carrera para descubrir antibióticos adicionales estaba en marcha.

Protegiendo a la gente de la viruela

¿Creería usted que la idea de inocular a la gente contra enfermedades como la viruela, el sarampión y las paperas se originó en la antigua China? Los curanderos molieron costras tomadas de un sobreviviente de la viruela en polvo y soplaron este polvo en las fosas nasales de sus pacientes. Por muy asqueroso que esto pueda parecer, estos antiguos curanderos estaban inoculando a sus pacientes para ayudar a prevenir la propagación de la enfermedad.

Esta práctica sentó las bases para el trabajo posterior del Dr. Edward Jenner, quien desarrolló la primera vacuna contra la viruela en 1796. La vacuna contra la viruela fue tan efectiva que los médicos pudieron erradicar totalmente esta enfermedad de la población humana. Imagínate eso: una enfermedad que mató a millones de personas completamente. (¡Y ahora, usando la misma estrategia, estamos muy cerca de erradicar la polio!)

Definición de la estructura del ADN

James Watson y Francis Crick descubrieron cómo se podía capturar un código en la estructura de las moléculas de ADN, abriendo la puerta a la comprensión de cómo el ADN transporta los planos de las proteínas. Ellos propusieron que el ADN está hecho de dos cadenas de nucleótidos que corren en direcciones opuestas y se mantienen unidos por enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas. Utilizando placas de metal para representar las bases, construyeron un modelo gigante de ADN que fue aceptado como correcto casi inmediatamente.

Encontrar y combatir los genes defectuosos

El 24 de agosto de 1989, los científicos anunciaron su descubrimiento de la primera causa conocida de una enfermedad genética: Encontraron una pequeña deleción de un gen en el cromosoma 7 que resultó en la mortal enfermedad genética de la fibrosis quística. Esta identificación de un defecto genético, y la comprensión de que este defecto causa una enfermedad, abrió las compuertas de la investigación genética

Desde ese fatídico día, se han encontrado los genes de otras enfermedades, como la enfermedad de Huntington, formas hereditarias de cáncer de mama, anemia drepanocítica, síndrome de Down, enfermedad de Tay-Sachs, hemofilia y distrofia muscular. Las pruebas genéticas para estas enfermedades están disponibles para detectar si un bebé nonato tiene un gen defectuoso o si dos padres potenciales probablemente producirían un bebé afectado. Y saber qué causa las enfermedades permite a los investigadores centrarse en las formas de curarlas.

Descubrir los principios genéticos modernos

Gregor Mendel, un monje austriaco de mediados del siglo XIX, utilizó plantas de guisante para realizar los estudios fundamentales de la herencia que sirven de base para los conceptos genéticos hasta nuestros días. Debido a que las plantas de guisante tienen una serie de rasgos fácilmente observables – guisantes lisos frente a guisantes arrugados, plantas altas frente a plantas cortas, etc. – Mendel pudo observar los resultados de la polinización cruzada y el cultivo de varias variedades de plantas de guisante.

A través de sus experimentos, Mendel pudo establecer que los factores genéticos se transmiten de padres a hijos y permanecen inalterados en la descendencia para que puedan ser transmitidos nuevamente a la siguiente generación. Aunque su trabajo se realizó antes del descubrimiento del ADN y los cromosomas, los principios genéticos de dominación, segregación y surtido independiente que Mendel definió originalmente se siguen utilizando hasta el día de hoy.

Evolución de la teoría de la selección natural

El estudio de Charles Darwin sobre tortugas gigantes y pinzones en las Islas Galápagos condujo a su famosa teoría de la selección natural (también conocida como “supervivencia del más fuerte”), que publicó en su libro de 1859 titulado On the Origin of Species. El punto principal de la teoría de Darwin es que los organismos con rasgos que se adaptan mejor a las condiciones en las que viven tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse, transmitiendo sus rasgos a las generaciones futuras.

Estas variaciones mejor adaptadas tienden a prosperar en el área dada, mientras que las variaciones menos adaptadas de la misma especie no funcionan tan bien o simplemente mueren. Por lo tanto, con el tiempo, los rasgos observados en una población de organismos en un área determinada pueden cambiar. La importancia de la teoría de Darwin sobre la selección natural puede verse hoy en día en la evolución de las cepas de bacterias resistentes a los antibióticos.

Formulación de la teoría celular

En 1839, el zoólogo Theodor Schwann y el botánico Matthias Schleiden hablaban en una cena sobre su investigación. Mientras Schleiden describía las células vegetales que había estado estudiando, a Schwann le llamó la atención su similitud con las células animales. La similitud entre los dos tipos de células condujo a la formación de la teoría celular, que consiste en tres ideas principales:

  • Todos los seres vivos están hechos de células.
  • La célula es la unidad más pequeña de los seres vivos.
  • Todas las células provienen de células preexistentes.

Amplificación del ADN con PCR

En 1983, Kary Mullis descubrió la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), un proceso que permite a los científicos hacer numerosas copias de moléculas de ADN que luego pueden estudiar. Hoy en día, la PCR se utiliza para

  • Haciendo mucho ADN para la secuenciación
  • Encontrar y analizar ADN de muestras muy pequeñas para su uso en medicina forense.
  • Detección de la presencia de microbios patógenos en muestras humanas
  • Producir numerosas copias de genes para la ingeniería genética

Edición de DNA con CRISPR

La microbióloga francesa Emmanuelle Charpentier estaba intrigada por una pieza de ADN extrañamente repetitiva llamada CRISPR que las bacterias usan para defenderse de los virus. Su trabajo condujo a un gran avance en la forma en que las moléculas de ARN dentro de la bacteria Streptococcus pyogenes interactuaron con este fragmento de ADN. Luego, Charpentier se asoció con la bióloga estadounidense Jennifer Doudna y los dos científicos descubrieron cómo el ARN, el ADN y una proteína llamada cas9 funcionan para crear un sistema de edición genética muy específico en las bacterias.

Las bacterias utilizan este sistema de edición genética para mantener una copia de los códigos de ADN viral para que puedan defenderse de futuros encuentros con virus. Eso es muy bueno, pero la verdadera razón por la que este descubrimiento hace esta lista es porque los científicos de todo el mundo están ahora explorando cómo pueden usar este sistema de edición genética de bacterias para editar los genes de otras especies.

Las posibilidades son enormes (y algunas son aterradoras), pero una gran esperanza es que los científicos puedan usar este sistema para tratar enfermedades genéticas mediante la sustitución de genes defectuosos por otros normales. Aunque este descubrimiento es muy reciente, estamos seguros de que escucharemos mucho más sobre CRISPR en el futuro.

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