UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN Facultad de Ciencias Biológicas Licenciatura en Biotecnología Genómica Materia: Biología Molecular Título: Aspectos históricos más relevantes en biología molecular y mutación espontánea. Profesor: Dr. Benito Pereyra Alférez Alumna: Danna Paola Cervantes González (2011297) Grupo: 451 Ciudad Universitaria a 29 de marzo del 2024. Introducción: La biología molecular es una disciplina científica que se enfoca en el estudio de los procesos biológicos a nivel molecular, centrándose en la estructura, función y regulación de las biomoléculas que componen las células, como el ADN, ARN y proteínas. Esta rama de la biología ha revolucionado nuestra comprensión de la vida a un nivel fundamental, permitiéndonos desentrañar los mecanismos subyacentes que gobiernan la herencia genética, el desarrollo celular, la respuesta a estímulos ambientales y muchas otras facetas de la biología. Los aspectos históricos de la biología molecular son de suma importancia, ya que marcan hitos cruciales en el avance del conocimiento científico. desde los primeros usos de biotecnológicas como en la elaboración de cerveza, hasta el establecimiento de la biología sintética, cada logro ha contribuido significativamente al desarrollo de esta disciplina. La incorporación de la bioinformática y tecnologías de secuenciación ha permitido avances sin precedentes en la comprensión de la información genética y su expresión. En cuanto a las mutaciones espontáneas, estas son cambios genéticos que ocurren de forma natural en el ADN sin una causa externa identificable. Estas mutaciones pueden surgir durante la replicación del ADN o como resultado de errores en los mecanismos de reparación celular. Aunque algunas mutaciones espontáneas pueden ser neutras o incluso beneficiosas para los organismos, otras pueden tener consecuencias negativas, como enfermedades genéticas o cáncer. El presente trabajo presenta una línea del tiempo de aquellos acontecimientos históricos que fueron marcando el avance del conocimiento en esta área, desde los primeros usos de biotecnológicas como en la elaboración de cerveza, hasta el establecimiento de la biología sintética, además de un breve resumen sobre la mutación espontánea. Mutación espontánea: La mutación espontánea es un fenómeno crucial en la evolución y adaptación de los organismos. Estudios como el de Luria y Delbruck en 1943 y el origen natural de las variantes bacterianas en 1949 sobre mutaciones bacterianas han sido fundamentales para comprender este proceso. Cuando un cultivo bacteriano es atacado por un virus, surgen variantes resistentes que no estaban presentes inicialmente. Estas variantes, que pueden diferir en características morfológicas o metabólicas, muestran resistencia específica al virus incitante. La importancia de estas mutaciones radica en su papel en la generación de diversidad genética y en la adaptación de los organismos a entornos continuamente cambiantes. El estudio de Luria y Delbruck reveló que cuando un cultivo bacteriano es expuesto a un virus, las bacterias sensibles son eliminadas inicialmente, pero luego surgen variantes resistentes. Estas variantes resistentes no muestran afinidad por el virus y pueden ser aisladas y mantener su resistencia incluso tras múltiples generaciones sin exposición al virus. La resistencia de estas variantes puede ser específica y manifestarse en cambios morfológicos, metabólicos u otras características distintivas; aunado a esto, los estudios realizados por Luria y Delbruck revelaron precisamente esto, en su estudio destaca que la distribución del número de bacterias resistentes presenta una larga cola significativa de casos raros con un alto número de bacterias resistentes. Esta distribución se caracteriza por una varianza anormalmente alta, lo que implica que los promedios derivados de un número limitado de muestras ofrecen estimaciones deficientes de los verdaderos promedios. Además, se menciona que la teoría de la mutación predice una distribución con una cola larga de altos números de bacterias resistentes, lo cual contrasta con la hipótesis de inmunidad adquirida. Las teorías sobre la mutación espontánea plantean dos hipótesis principales: la hipótesis de mutación a inmunidad adquirida y la hipótesis de inmunidad adquirida. La primera sugiere que las variantes resistentes ya eran inmunes antes del ataque viral, mientras que la segunda propone que las variantes interactuaron con el virus, pero sobrevivieron al ataque, ya sea por predisposición hereditaria o variaciones aleatorias. Estas perspectivas han sido objeto de debate y estudio detallado para comprender mejor los mecanismos subyacentes a las mutaciones espontáneas y los estudios científicos, como el realizado por Luria y Delbruck en 1943 y el origen natural de las variantes bacterianas en 1949 han contribuido significativamente a nuestra comprensión de este fenómeno clave en la biología molecular. Conclusión: La importancia de estos estudios y del pasado e historia de la biología molecular es fundamental para comprender cómo se ha desarrollado la comprensión de los mecanismos de mutación y adaptación en los organismos. Estos estudios han permitido avanzar en la comprensión de cómo los organismos pueden adaptarse a entornos cambiantes y cómo la mutación espontánea puede ser un factor clave en la evolución y adaptación de las especies. Además, la historia de la biología molecular ha sido fundamental para comprender cómo se han desarrollado las teorías y métodos utilizados en la investigación científica, lo que ha permitido avanzar en la comprensión de procesos como la mutación y la adaptación en los organismos. Referencias: Drake, J. W., Charlesworth, B., Charlesworth, D., & Crow, J. F. (1998). Rates of Spontaneous Mutation. Genetics, 148(4), 1667-1686. https://doi.org/10.1093/genetics/148.4.1667 Lee, H., Popodi, E., Tang, H., & Foster, P. L. (2012). Rate and molecular spectrum of spontaneous mutations in the bacterium Escherichia coli as determined by whole genome sequencing. Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America, 109(41). https://doi.org/10.1073/pnas.1210309109 Luria, S. E., & Delbrück, M. (1943). MUTATIONS OF BACTERIA FROM VIRUS SENSITIVITY TO VIRUS RESISTANCE. Genetics, 28(6), 491-511. https://doi.org/10.1093/genetics/28.6.491 Newcombe, H. B. (1949). Origin of Bacterial Variants. Nature, 164(4160), 150151.https://doi.org/10.1038/164150a
