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" Anemia de células falciformes, una enfermedad molecular " es un artículo científico de 1949 de Linus Pauling , Harvey A. Itano , Seymour J. Singer e Ibert C. Wells que estableció la anemia de células falciformes como una enfermedad genética en la que los individuos afectados tienen una forma diferente de la metaloproteína hemoglobina en su sangre. El artículo, publicado en la edición de Science del 25 de noviembre de 1949 , informa una diferencia en la movilidad electroforética entre la hemoglobina de individuos sanos y aquellos con anemia de células falciformes, con aquellos con rasgo de células falciformes.tener una mezcla de los dos tipos. El artículo sugiere que la diferencia en la movilidad electroforética se debe probablemente a un número diferente de residuos de aminoácidos ionizables en la porción de proteína de la hemoglobina (que fue confirmada en 1956 por Vernon Ingram ), y que este cambio en la estructura molecular es responsable de la formación de falciformes. proceso. También informa la base genética de la enfermedad, consistente con el estudio genealógico simultáneo de James V. Neel : aquellos con anemia de células falciformes son homocigotos para el gen de la enfermedad, mientras que los individuos heterocigotos exhiben la condición generalmente asintomática del rasgo de células falciformes. [1]

El documento introdujo el concepto de "enfermedad molecular" y se considera un gran impulso para el desarrollo de la medicina molecular . El documento ayudó a establecer que los genes controlan no solo la presencia o ausencia de enzimas (como lo había demostrado la genética a principios de la década de 1940), sino también la estructura específica de las moléculas de proteínas. [2] También fue un triunfo importante en los esfuerzos de Pauling y otros para aplicar los instrumentos y métodos de las ciencias físicas a la biología, y Pauling lo utilizó para promover dicha investigación y atraer fondos. [3]

Trabajo de Caltech [ editar ]

Linus Pauling fue un destacado químico físico en el Instituto de Tecnología de California (un punto focal principal de los esfuerzos de Warren Weaver para promover lo que él llamó "biología molecular" a través de subvenciones de la Fundación Rockefeller ). A mediados de la década de 1930, Pauling centró su atención en la naturaleza física y química de la hemoglobina. En 1946, le asignó al estudiante de posgrado Harvey Itano (que había sido entrenado previamente como médico) la tarea de encontrar diferencias en la hemoglobina que pudieran explicar la enfermedad de células falciformes. Después de no encontrar ninguna diferencia en tamaño, peso o titulación ácido-base (a pesar de los instrumentos avanzados disponibles en Caltech), Itano descubrió que el oxígeno podría inhibir el proceso de formación de hoz mientras que varios agentes reductorespodría acelerarlo; esta fue la base de la primera publicación de Pauling e Itano sobre la enfermedad. Itano también descubrió que la porción de globina de la hemoglobina de células falciformes tenía una diferencia apenas detectable en la carga eléctrica. [4]

Para medir esta diferencia eléctrica con precisión, Pauling asignó al estudiante de posgrado John Singer a trabajar con Itano y otro investigador médico, Ibert C. Wells, antes de que Pauling se fuera a principios de 1948 para una cátedra invitada en Inglaterra. Usando un "Aparato Tiselius" para realizar electroforesis de límite libre , los tres investigadores de Pauling pudieron estimar que las moléculas de hemoglobina de células falciformes tenían aproximadamente tres cargas positivas más que la hemoglobina normal. [3] [4] También estimaron que la sangre de las personas con rasgo de células falciformes era una mezcla de 60 por ciento de hemoglobina normal y 40 por ciento de hemoglobina de células falciformes. [1] Cerca del final del proyecto, se enteraron de resultados paralelos del genetista James V. Neel, quien demostró el patrón de herencia de la enfermedad mediante métodos genéticos tradicionales; tanto el trabajo de Neel como el del grupo de Pauling se publicaron en el mismo número de Science . [3]

Trabajo de seguimiento [ editar ]

Después del artículo de 1949, Itano dejó el laboratorio de Pauling para trabajar con Neel; en los años siguientes, Itano y Neel utilizaron la electroforesis para identificar otras variantes de la hemoglobina humana, incluidas algunas asociadas con otras enfermedades. En Caltech, una comparación del contenido de aminoácidos de las hemoglobinas de células falciformes y normales mostró que había varias diferencias en la composición química, pero no explicó la diferencia en la carga eléctrica que hizo posible la separación electroforética. La causa de esta diferencia se identificó en 1956 y 1957, cuando Vernon Ingram usó huellas dactilares de proteínas (una combinación de electroforesis y cromatografía) para mostrar que la diferencia clave entre las hemoglobinas normales y las hemoglobinas de células falciformes era una única diferencia en una cadena de la proteína: un residuo de ácido glutámico en la hemoglobina normal en lugar de un residuo de valina en la hemoglobina de células falciformes. [5]

El concepto de enfermedad molecular presentado en el artículo de 1949 también se convirtió en la base de la visión de la evolución de Linus Pauling. En la década de 1960, momento en el que se demostró que el rasgo de células falciformes confiere resistencia a la malaria y, por lo tanto, el gen tenía efectos tanto positivos como negativos y demostró una ventaja heterocigota , Pauling sugirió que las enfermedades moleculares eran en realidad la base del cambio evolutivo. [6] También abogó por políticas eugenésicas , como marcar a todos los que portan el rasgo de células falciformes y otros genes de enfermedades moleculares, para reducir el número de niños nacidos con enfermedades genéticas. [7]

Notas y referencias [ editar ]

  1. ^ a b Pauling, Linus; Harvey A. Itano; SJ Singer; Ibert C. Wells (1 de noviembre de 1949). "Anemia de células falciformes, una enfermedad molecular". Ciencia . 110 (2865): 543–548. Código Bibliográfico : 1949Sci ... 110..543P . doi : 10.1126 / science.110.2865.543 . PMID  15395398 .
  2. ↑ Strasser, Bruno J. (19 de noviembre de 1999). "Perspectivas: Medicina molecular:" Anemia de células falciformes, una enfermedad molecular " " . Ciencia . 286 (5444): 1488–1490. doi : 10.1126 / science.286.5444.1488 . PMID 10610548 . Consultado el 30 de diciembre de 2008 .  CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  3. ^ a b c Kay, Lily E. La visión molecular de la vida: Catltech, la Fundación Rockefeller y el surgimiento de la nueva biología . Nueva York: Oxford University Press, 1993. págs. 256–260.
  4. ^ a b Hager Thomas. Fuerza de la naturaleza: la vida de Linus Pauling . Nueva York: Simon & Schuster, 1995. págs. 333–334.
  5. ^ Ingram, VM (13 de octubre de 1956). "Una diferencia química específica entre las globinas de la hemoglobina humana normal y la anemia de células falciformes". Naturaleza . 178 (4537): 792–4. Código bibliográfico : 1956Natur.178..792I . doi : 10.1038 / 178792a0 . PMID 13369537 . 
  6. ^ Evolución y enfermedad molecular , consultado el 5 de enero de 2009.
  7. ^ Eugenesia para aliviar el sufrimiento humano , consultado el 5 de enero de 2009.

Enlaces externos [ editar ]

  • ¡Está en la sangre! Una historia documental de Linus Pauling, la hemoglobina y la anemia de células falciformes - Biblioteca de la Universidad Estatal de Oregón
  • Anemia de células falciformes, una enfermedad molecular - reproducción del artículo