DE LA HISTORIA NATURAL A LA BIOLOGIA MOLECULAR Dainy Tatiana Rodríguez Perdomo A través de la historia el hombre ha dado respuestas sobre los fenómenos que suceden a su alrededor y de los cambios que suceden en la naturaleza, gracias a ello a jugado un papel fundamental en la “construcción” del mundo que hoy conocemos. Debido a las constantes cuestiones que se tenían acerca de los seres vivos y de la vida como tal, se crearon registros acerca de la clasificación de los seres vivos, a través de los diferentes caracteres morfológicos. Desde que Linneo propuso el sistema binomial para la clasificación de los seres vivos a través de una taxonomía biológica, se hizo más fácil la clasificación fenotípica de los diferentes organismos (López, 2017). A partir de entonces hubo nuevos sucesos que formaron lo que hoy en día se conoce como biología, y que a gran escala conformaron la biología molecular, los cuales son expuestos en el Capítulo 1 del libro” fundamentos y aplicaciones en las ciencias de la salud” (Salazar Montes et al., 2019). Antes que nada, cabe mencionar que la historia natural se registró de acuerdo con características morfológicas o fenotípicas, pero no se daba una respuesta a aquellas interacciones y procesos entre el medio y la materia que desencadenan en las características morfológicas observables. Sin embargo, Charles Darwin fue el que recapitulo datos obtenidos de la historia natural y descubrió la selección natural como explicación a aquellos cambios que se presentaban a través del tiempo, introduciendo la teoría evolutiva como explicación a las expresiones fenotípicas que se dan en un determinado organismo, en el cual se preserva o conservar las características mas favorables que le ayudan a sobrevivir. En consecuencia, a la publicación de el “origen de las especies” la variación natural y adaptación fueron los principales componentes de los cambios que se dan a nivel de especies, y por ende inicia lo que hoy se conoce como evolución, pero, Darwin no entendió la herencia genética y su naturaleza, como esas características observables o fenotípicas eran heredadas a la progenie, pasaron muchos años, y nuevas teorías que trataban de explicar cómo se trasmitían aquellos caracteres. Gracias a Gregor Mendel y a su estudio en guisantes realizado en 1865-1866 llamado “leyes de la herencia” se dio un nuevo concepto a herencia genética y aporto a que la comunidad científica diera un paso más y empezara a entender la herencia de caracteres, gracias a estos experimentos se logró entender que aquellos “factores” eran heredados de ambos progenitores y que no se mezclaban, se podían transmitir, mas adelante se introdujo por primera vez el termino “gen” que resumía y acuñaba lo que Mendel en sus inicios expuso esas unidades hereditarias que hoy en día se conocen como genes, que son trasmitidos de generación a generación (Moss, 2019). Este nuevo suceso produjo la creación de las leyes de la herencia, sin embargo, no se cuestiono acerca de la localización de estos genes en las células, ni de la parte química de estos. El siguiente paso en la historia de la biología molecular fue el aislamiento y extracción del AN, pero esto no fue tan sencillo, Miescher aisló los núcleos de células de leucocitos, fue un proceso largo y de muchos fracasos, pero finalmente obtuvo una sustancia, de la cual no conocía la naturaleza debido a las repeticiones y posibles “contaminaciones” en el proceso, dicha sustancia recibió el nombre de nucleína, ya que se encontró en el material del núcleo de la célula (Byrne & Dahm, 2019), esta sustancia posteriormente recibió el nombre de acido nucleico, y de ahí se abrió el camino para identificar el ADN y las distintas proteínas que lo conforman y su estructura. A partir de este descubrimiento se acentuaron las bases de la biología molecular, pero hay que entender que esta rama de la biología esta conectada con muchas más, entre ellas la genética, la evolutiva y la medicina por mencionar algunas, y esto va relacionado a que así como la genética estudia la herencia, la evolución aquellos procesos evolutivos y la medicina trata de dar soluciones a problemas y enfermedades, todo esto se asocia a un nivel molecular que engloba a su vez las interacciones con el ambiente, que dan lugar a los organismos. Entender lo molecular de la historia natural ha ayudado a controlar enfermedades, llevar un registro evolutivo de muchas especies y entender la herencia y como funciona en gran parte. Retomando lo mencionado anteriormente, un claro ejemplo de esto es Frederick Griffith, un médico y genetista que descubrió el “principio transformante”, aquí ya se involucra a las bacterias y como estas pueden transferir material hereditario a otra bacteria, esa sustancia que se transfería de una batería a otra fue el ADN, este hecho fue muy importante en el área de la genética, porque se descubrió el responsable de la herencia, hay que mencionar que Griffith descubrió la sustancia responsable de la herencia, pero no definió que era, descubrió esa capacidad transformadora y la capacidad de transmitir información pero no la “bautizo” como ADN, fueron O. T. Avery, C. Mc Leod y M. Mc Carty unos científicos de Nueva York quienes le dieron nombre a dicha sustancia química, en un estudio arduo que duro diez años pudieron identificar la sustancia transformadora que recibió el nombre de Acido desoxirribonucleico (ADN) (Carrada-Bravo, 2016). Hasta este momento de la historia no se conoce la biología molecular, ha ocurrido un proceso revolucionario, que se puede llamar la revolución de los genes, desde Mendel hasta lo anterior mencionado que fue el punto clave, el nombramiento del ADN, la sustancia que hace posible que hay herencia, que haya VIDA. Después de este suceso se encuentra el primer biólogo molecular, el primero que se autodenomino de esta forma William Thomas Astbury, que junto con Florence Bell propusieron que el ADN era una fibra de bases nitrogenadas a partir de difracción de rayos X, este evento es muy importante porque dio paso a que nuevos científicos pudieran descubrir la estructura del ADN, pero antes de eso recalcar que solo hasta este momento, se habló de biología molecular, todo lo anterior era en base a la genética, el inicio de la biología molecular se dio al querer descubrir la estructura del ADN. La biología molecular nació como una ciencia independiente el termino fue introducido por Warren Weaver quien era el director de la sección de Ciencias Naturales de la Fundación Rockefeller, cuando se realizo un estudio de macromoléculas, de aquí surgieron dos líneas una que se enfocaba en la estructura de las macromoléculas y otra de los genes y como se transfieren. Después de estos sucesos la comunidad científica acepto que el ADN era el material genético, después de que Rosalind Franklin tomara la fotografía a través de difracción de rayos X del ADN, Crick y Watson fueron los que dieron el modelo de la doble cadena del ADN, en donde se explicaba como el ADN se duplicaba y se transmitía de una célula a otra (Watson et al., 2020), pero este no fue el mayor logro de Francis Crick, si bien el modelo de la molécula de ADN aclaro el panorama de la estructura y la replicación del material, Crick propuso el “dogma central de la biología molecular” e inicio una nueva etapa en la biología molecular, o ya lo que hoy se conoce como biología molecular moderna. Este dogma central se refiere “Una vez que la información ha entrado en una proteína, no puede salir de nuevo. La información aquí significa la secuencia de los residuos de aminoácidos, u otras secuencias relacionadas con él” como lo escribió en 1956, según Crick hay cuatro tipos de transferencias una que se da entre ADN, otra entre ADN y ARN, ARN y proteína y la ultima que se da entre ARN, o, en otras palabras, replicación de ADN, síntesis de proteínas primer paso y segundo y por último la copia de ARN de los virus (Cobb, 2017). Sin embargo este dogma fue malinterpretado a lo largo de los años, un claro ejemplo es con el descubrimiento de la transcriptasa inversa por Temin y Baltimore, ellos descubrieron que a partir de ARN de un retrovirus se puede copiar la molécula de ADN por la acción de la enzima transcriptasa inversa, hubo controversia porque este descubrimiento fue llamado “dogma central inverso” provocando que Crick hablara y dijera que el nunca menciono que era imposible obtener ADN a partir de ARN, esta serie de mal entendidos se han provocado porque al enseñar el dogma se hace de una forma resumida generando que pueda ser entendido a su manera, como lo popularizo Watson el dogma es ADN+ARN formando una proteína, sin duda alguna el omitir información provoca ciertas tensiones en los futuros descubrimientos. Sin embargo, tanto como Crick, Temin y Baltimore se llevan el crédito en sus determinados descubrimientos, por el lado de Baltimore y Temin abrieron un nuevo “mundo” en la herencia del material genético en los virus y como sucede, provocando que el dogma central fuera en parte desmentido por las innumerables versiones de este y se iniciara nuevos estudios relacionados a transcriptasa inversa. Dejando a un lado el dogma central de la biología molecular, hubo otro momento cumbre en la biología molecular moderna, y fue la creación de una técnica que revoluciono completamente esta disciplina, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) desarrollada por Kary Banks Mullis, esta técnica se basa en la duplicación de ADN de una muestra biológica para obtener copias de una secuencia de ADN, inicialmente Mullis la utilizo para diagnóstico prenatal de la anemia falciforme (Mas et al., 2001). Esta técnica hoy en día es utilizado en numerosos procesos, desde la identificación de individuos a partir de muestras de sangre o saliva, que es muy utilizada en la ciencia forense para el reconocimiento de cadáveres, además se ha hecho muy popular la secuenciación de genes de muchos organismos para llevar una base de datos de estos y en un futuro posible poder ser traídos a la vida, ha sido posible a su vez la completa secuenciación del genoma humano, y otros modelos biológicos, a su vez esto permite tener información de la historia evolutiva de dicho organismo. Esta técnica sin lugar a dudas fue revolucionaria, incluyendo ahora la biotecnología, la filogenia de un organismo y una vez mas la medicina, antes la historia natural resolvía ciertas dudas, pero la aparición de la biología molecular permitió entender la conformación del material genético y en gran parte como se hereda el material genético a la próxima generación, ahora da la posibilidad de detectar enfermedades en un individuo antes que nazca, y tener la historia evolutiva que ayuda a entender los rasgos evolutivos. Ahora bien, hasta este momento la PCR abrió nuevas posibilidades y una de ellas que se considera uno de los mayores logros a nivel científico en el nuevo siglo, y es el proyecto de genoma humano que se inicio en 1990, pero se completo en el 2004, fue un proyecto que involucro a muchas naciones y mucho dinero de por medio, un proyecto a gran escala que tuvo como fin secuenciar el genoma humano, mejorar la tecnología y secuenciación del ADN, fue una gran hazaña a nivel genómico que ha permitido que la medicina y la ciencia haya sido revolucionada. Este proyecto puede impulsar la secuenciación de segmentos de ADN mas grandes, que pueden provocar la creación de grandes planos que impulsaría la síntesis y edición a gran escala de los genomas (Hessel et al., 2016), este ultimo proceso puede llevar a que cierto organismo pueda ser replicado y ser traído a la vida, estos segmentos de ADN que fueron secuenciados pueden ser preservados en un banco de genes, el cual se encarga de preservar la diversidad genética y ponerla a disposición de los científicos para promover el estudio en información genética. Del mismo modo otro hito en la biología molecular moderna fue la clonación, iniciada en un mamífero, una oveja para ser más preciso se dio por la transferencia nuclear de una célula donante a un ovulo no fecundado y sin núcleo, si bien el resultado fue positivo porque se pudo clonar dicha oveja, esta no vivió mucho debido a una enfermedad. Esta oveja pudo tener crías, así que la clonación fue exitosa, pero quedaron muchas incógnitas acerca de esto, al momento de clonar el animal también las enfermedades predispuestas se clonaron, y al tener seis años, se clono una oveja “vieja” y que al final murió. Este mismo procedimiento se ha querido realizar con los humanos, pero no es éticamente aceptable, además surge la duda de cual seria el momento en el que se pudiera clonar un humano, a que edad y en que condición y si se puede modificar fragmentos de ADN que son predispuestos a generar enfermedades mortales o malformaciones, bajo qué parámetro se permitiría una clonación y dónde quedaría el concepto de identidad, generalmente estas cuestiones van asociadas a las ciencias humanas , además de que tipo de humanos van a ser clonados, si es que llega a suceder, “se han avanzado propuestas sugiriendo clonar individuos de gran capacidad intelectual o artística, o de virtud eminente”, “además, entran en juego consideraciones éticas, sociales y religiosas cuando se examina si una persona puede o debe ser clonada” (Ayala.2019). Este es un pequeño ejemplo de la controversia que genera una posible clonación en humanos, como puede ser utilizada esta herramienta y quienes pueden ser los “privilegiados”. A pesar de las diferentes controversias que genera este tema, hay que abrirse a la posibilidad de que en un futuro esto suceda, ya que se ha comenzado con la secuenciación de fragmentos de ADN, y muy posiblemente la modificación de secuencias para evitar enfermedades y malformaciones, puede que sea de gran beneficio para el ser humano, siempre y cuando sea utilizado con el fin de ayudar o mitigar las enfermedades crónicas en personas, así como cada vez surgen enfermedades que son desconocidas y no hay tratamiento estas herramientas de la biología molecular pueden permitir llevar esta información y preservarla para un futuro caso, y así crear estrategias y soluciones a dicha enfermedad. Otro claro ejemplo del avance en el genoma es que se puede llevar la historia genómica de un lugar, de una región, así como por años se llevó la historia natural, en este caso el estudio denominado “la historia genómica de la península ibérica durante los últimos 8000 años” en el cual se reunió datos del genoma de 271 ibéricos, y se pudo observar cómo esta información arrojo datos de migración a otros continentes (Hessel et al., 2016). Un claro ejemplo del beneficio que ofrece la biología molecular y como al utilizarlo para conocer un poco de la dinámica de una población a través del año, esto mismo puede ser el empleado para estudios en que se quiera saber la dinámica de herencia de una enfermedad o malformación a través de generaciones. En conclusión, los grandes avances y revoluciones que han formado lo que se conoce como biología molecular, abrieron las puertas a innumerables experimentos que pueden facilitar la vida, pero que a su vez pueden provocar un desequilibrio en el mundo, debido no solo a ya los problemas existentes con nuevas enfermedades sino al alto grado de contaminación ambiental que hay, como dichos avances pueden sacarnos de un camino que va a nuestra destrucción. BIBLIOGRAFÍA Ayala, F. J. (2019). ¿Clonar humanos? Límites de la eugenesia. Arbor, 195(792), a502. https://doi.org/10.3989/arbor.2019.792n2003 Byrne, J., & Dahm, R. (2019). FRIEDRICH MIESCHER AND THE 150 th ANNIVERSARY OF THE DISCOVERY OF DNA. Biomics. 2019. V, 11(3), 249–258. https://doi.org/10.31301/22216197.bmcs.2019-23 Carrada-Bravo, Teodoro. (2016). Investigación de la transformación de Streptococcus pneumoniae en el laboratorio, y el nacimiento de la genética bacteriana y la biología molecular. 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