Los Nobel de la Genética (II)

 

Manuel Pérez Alonso, Amparo Tolosa

 

Premios Nobel y Genética

 

Seguimos nuestro repaso de los Nobel de la Genética con el Premio Nobel de Medicina de 1975, que fue otorgado a David Baltimore, Renato Dulbecco y Howard Temin, por sus descubrimientos sobre la interacción entre los virus que causan tumores y el material genético de la célula. Aunque ya desde principios del siglo XX se sabía que algunos virus producían cáncer, fue el equipo de Renato Dulbecco el que probó en los años cincuenta que el material genético del virus es incorporado a los genes del organismo hospedador y que los genes integrados en las células infectadas, así como la presencia de mutaciones somáticas pueden inducir crecimiento anormal. Por su parte, David Baltimore y Howar Temin descubrieron, de forma independiente, que los virus de ARN también pueden introducir su material hereditario en el ADN de las células, gracias a la acción de una enzima denominada transcriptasa reversa, que tiene la capacidad de crear una copia de ADN a partir de una molécula de ARN. Estos resultados desafiaron el dogma central de la biología molecular, según el cual la información genética fluye únicamente en una dirección, desde el ADN al ARN y de ahí a las proteínas. En conjunto, las aportaciones de Dulbecco, Baltimore y Temin abrieron un nuevo camino, no sólo hacia una de las causas del cáncer, sino también hacia su prevención.

 

El equipo de Renato Dulbecco probó en los años cincuenta que el material genético del virus es incorporado a los genes del organismo hospedador. Imagen: A. Tolosa, Medigene Press SL.

 

El Premio Nobel de Medicina de 1978 fue otorgado a Werner Arber, Daniel Nathans y Hamilton O. Smith, por el descubrimiento de las enzimas de restricción y sus aplicaciones a los problemas de la genética molecular. A principios de los años 60, Arber había descubierto las enzimas de restricción, enzimas que cortan el ADN en posiciones concretas, determinadas por la secuencia de nucleótidos que reconocen. Smith confirmó los resultados de Arber y demostró que las enzimas de restricción cortan el ADN en el centro de secuencias simétricas de nucleótidos. Posteriormente, Nathans fue el primero en utilizar las enzimas de restricción para resolver un problema genético, la caracterización del genoma del virus SV40. El descubrimiento de las enzimas de restricción supuso la posibilidad de cortar el ADN en posiciones concretas y abrió la puerta al campo de la Ingeniería Genética y el desarrollo de la Biotecnología.

En 1980, tanto el premio Nobel de Química como el Medicina fueron otorgados a investigadores del área de la genética. Paul Berg recibió el premio Nobel de Química por sus estudios fundamentales de la bioquímica de los ácidos nucleicos, en particular al ADN recombinante. El premio fue compartido con Walter Gilbert y Frederic Sanger por sus contribuciones a la determinación de la secuencia de bases en los ácidos nucleicos, lo que se conoce ahora como “secuenciación del ADN”. Berg fue el primer investigador en realizar manipulación genética y obtener una molécula de ADN recombinante constituida por fragmentos de ADN de diferentes especies. Por su parte Gilbert y Sanger desarrollaron los primeros métodos de secuenciación del ADN. El trabajo de los tres investigadores fue crítico para el desarrollo de múltiples aplicaciones en  genética, como la ingeniería genética, la caracterización de genes  o la secuenciación del genoma humano.

 

La posibilidad de determinar la secuencia de bases en los ácidos nucleicos fue un paso crítico para el desarrollo de la genética. Imagen: Medigene Press SL.

 

En cuanto al Premio Nobel de Medicina, éste fue otorgado a Baruj Benacerraf, Jean Dausset y George D. Snell, por sus descubrimientos sobre las estructuras determinadas genéticamente que se localizan sobre la superficie celular y regulan las reacciones inmunológicas, los genes responsables del complejo mayor de histocompatibilidad.  Snell y Dausset demostraron que el rechazo a los trasplantes está mediado por el mismo grupo de genes en ratones y ratón. Benacerraf demostró que la respuesta del sistema inmunitario a ciertas sustancias está determinada por genes localizados en una región concreta del genoma.  Los resultados de los tres investigadores permitieron conocer cómo ciertos genes controlan la respuesta inmunitaria abriendo el camino para el estudio de los mecanismos que rigen las enfermedades autoinmunes y la susceptibilidad a ciertas condiciones.

En 1982, el premio Nobel de Química fue otorgado a Aaron Klug por su desarrollo de la microscopía de electrones en cristalografía y su determinación de la estructura de complejos de proteína y ácidos nucleicos con importancia biológica. Klug combinó la cristalografía de rayos X y la microscopía electrónica para estudiar estructuras de ADN y proteínas en diversos organismos. Las imágenes obtenidas mediante el método desarrollado por el investigador mejoraron el conocimiento de algunas de las estructuras con función biológica necesarias para el correcto funcionamiento de la célula.

No es hasta 1983 que encontramos una mujer en la lista de premios Nobel en genética. Ese año Barbara McClintock recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de los elementos genéticos móviles, que solemos llamar transposones. La investigadora fue la primera en probar la existencia de elementos genéticos que modifican su posición en un cromosoma y que pueden provocar la activación de genes en su nueva localización.

Tres años después, en 1987,  Susum Tonegawa, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento del principio genético para la generación de diversidad de anticuerpos. El investigador describió cómo se pueden obtener cientos de millones de anticuerpos diferentes a partir de la redistribución de un pequeño conjunto de genes durante el desarrollo de los linfocitos productores de anticuerpos.

 

A partir de la redistribución de un pequeño conjunto de genes se pueden obtener cientos de millones de anticuerpos diferentes. Imagen: Medigene Press SL.

 

¡Continuará!

 

También puedes leer más sobre los otros Premios Nobel de la Genética en:

Los Premios Nobel de la Genética (I)

Los Premios Nobel de la Genética (III)

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