Genética molecular


La genética molecular es un subcampo de la biología que se ocupa de cómo las diferencias en las estructuras o la expresión de las moléculas de ADN se manifiestan como variaciones entre organismos. La genética molecular a menudo aplica un "enfoque de investigación" para determinar la estructura y / o función de los genes en el genoma de un organismo utilizando pantallas genéticas . [1] [2]   El campo de estudio se basa en la fusión de varios subcampos de la biología: herencia mendeliana clásica , biología celular , biología molecular , bioquímica y biotecnología. Los investigadores buscan mutaciones en un gen o inducen mutaciones en un gen para vincular una secuencia genética a un fenotipo específico. La genética molecular es una metodología poderosa para vincular mutaciones con condiciones genéticas que pueden ayudar en la búsqueda de tratamientos / curas para diversas enfermedades genéticas.

Para que la genética molecular se desarrolle como disciplina, fueron necesarios varios descubrimientos científicos. El descubrimiento del ADN como medio para transferir el código genético de la vida de una célula a otra y entre generaciones fue fundamental para identificar la molécula responsable de la herencia. La genética molecular surgió inicialmente de estudios que involucraban la transformación genética en bacterias. En 1944, Avery, McLeod y McCarthy [3] aislaron el ADN de una cepa virulenta de S. pneumoniae, y usando solo este ADN pudimos convertir una cepa inofensiva en virulencia. Llamaron a la captación, incorporación y expresión del ADN por parte de las bacterias "transformación". Este hallazgo sugirió que el ADN es el material genético de las bacterias. Desde su descubrimiento en 1944, se ha descubierto que la transformación genética ocurre en numerosas especies bacterianas, incluidas muchas especies que son patógenas para los humanos. [4] La transformación bacteriana a menudo es inducida por condiciones de estrés, y la función de la transformación parece ser la reparación del daño genómico . [4]

El grupo de fagos era una red informal de biólogos centrada en Max Delbrück que contribuyó sustancialmente a la genética molecular y los orígenes de la biología molecular durante el período de aproximadamente 1945 a 1970. [5] El grupo de fagos tomó su nombre de los bacteriófagos, las bacterias que infectan virus que el grupo utilizó como organismos modelo experimentales. Los estudios realizados por genetistas moleculares afiliados a este grupo contribuyeron a la comprensión actual de cómo funcionan las proteínas codificadas por genes en la replicación del ADN , la reparación del ADN y la recombinación del ADN.y sobre cómo se ensamblan los virus a partir de componentes de proteínas y ácidos nucleicos (morfogénesis molecular). Además, se aclaró el papel de los codones de terminación de cadena. Sydney Brenner y colaboradores realizaron un estudio notable utilizando mutantes ámbar defectuosos en el gen que codifica la principal proteína principal del bacteriófago T4. [6] Este estudio demostró la colinealidad del gen con su polipéptido codificado, proporcionando así una fuerte evidencia de la "hipótesis de la secuencia" de que la secuencia de aminoácidos de una proteína está especificada por la secuencia de nucleótidos del gen que determina la proteína. 


Esta imagen muestra un ejemplo del dogma central utilizando una cadena de ADN que se transcribe y luego se traduce y muestra las enzimas importantes utilizadas en los procesos.
[25] Un ejemplo de genética directa en C. elegans (un nematodo) mediante mutagénesis.
Diagrama que ilustra el proceso de desarrollo de la vacuna contra la gripe aviar mediante técnicas de genética inversa