Un experimento clave para descifrar el código de la vida

Hay experimentos que abren los ojos a los demás y de par en par. Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei lograron romper por primera vez el código genético de los seres vivos, fue el 27 de mayo de 1961. Estos investigadores de los Institutos Nacionales de Salud de E.E.U.U (NIH) realizaron uno de los hitos científicos que cambiaron nuestra visión de como funciona la vida. Con un experimento muy creativo, simple y lleno de belleza. Las mejores mentes estaban atacando el problema desde diferentes ángulos, sobre todo genético, con fagos, pero fue el enfoque bioquímico el que dio con la solución.

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27 DE MAYO, 1961:
Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei
realizan el singular experimento que muestra como romper el códig genético. Obteniendo el primer elemento codón UUU codifica fenilalanina Phe.

El experimento requería de 20 tubos, todos con el extracto de bacterias (sistema libre de células) y un ARN sintético compuesto de una base repetida muchas veces el uracilo, llamado poli U. A cada uno de esos tubos se le añadía uno de los 20 aminoácidos en su forma radiactiva, solo uno, se dejaba reaccionar y se separaban los polipéptidos sintetizados, si es que los había. Por último se medía el nivel de radiactividad de cada tubo, en este caso las cuentas de radiación disparadas se encontraban únicamente en el tubo marcado como fenilalanina.

Voilá, a partir de la secuencia …UUUUUUUUU…. se obtenía una proteína compuesta por fenilalanina(Phe) PHe-PHe-PHe… unicamente lo que sugería claramente que el triplete UUU codificaba para Phe (en caso de que fuera un triplete, cosa muy probable que demostraría Francis Crick poco tiempo después). Los resultados se dieron a conocer en el congreso de bioquímica celebrado en verano de 1961 en Moscú. Fue un descubrimiento que marcó un antes y un después, un ScienceMoment en la historia de la biología.

Después de ello se libro una dura competencia ‘despiadada’ por descifrar el resto de las combinaciones posibles del código genético. Participaron el gran laboratorio de Severo Ochoa, ya Nobel y el grupo de Khorana, un químico orgánico, capaz de sintetizar diferentes ARNes de secuencia en triplete conocida (pe GAUGAUGAU) a partir de ADN la polimerasa. Niremberg fue premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1968 junto a Har Gobind Khorana y Robert W. Holley por descifrar el código genético.

El sistema libre de células fue desarrollado en 1953 por el gran investigador Paul Zamecnik para poder estudiar la síntesis de proteínas, que resulto imprescindible para el experimento del poliU de Niremberg en el NIH. Pero este es otro #ScienceMoment.

Para obtener los llamados sistemas sin células, esto es, el contenido citoplasmático, se cultivaban bacterias u otras células y se pasaban por un mortero machacándolas para romperlas y extraerles lo componentes. Su composición se demostro suficiente para realizar la síntesis de proteínas. En este experimento primero se degradan los ARN mensajeros y después se añade el ARN sintético de secuencia conocida que sirve de molde para la síntesis de proteínas.

Esta entrada participa en la XLVII Edición del Carnaval de Química, cuyo blog anfitrión es::ZTFNews.

REFERENCIAS

THE DEPENDENCE OF CELL- FREE PROTEIN SYNTHESIS IN E. COLI UPON NATURALLY OCCURRING OR SYNTHETIC POLYRIBONUCLEOTIDES Marshall W. Nirenberg and J. Heinrich Matthaei. Proc Natl Acad Sci U S A. 1961 Oct; 47(10): 1588–1602.


The poly-U experiment

TheRNAcode:Nature’s RosettaStone

2 comentarios en “Un experimento clave para descifrar el código de la vida

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