Material Hereditario (5): Frederick Griffith, Transformación Bacteriana

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El experimento de transformación de Frederick Griffith sobre bacterias es un punto de inflexión en el camino de exploración del ADN y el material genético. El principio de transformación redirigió gradualmente a los científicos desde la dirección errónea y confusa (hipótesis del tetranucleótido) de vuelta al camino correcto.

Experimento de Griffith

Durante la pandemia de gripe española, la neumonía fue una de las principales causas de muerte. Hay dos cepas de bacterias responsables de la neumonía: la cepa rugosa (R), que carece de una cápsula de polisacárido en su pared celular, y la cepa lisa (S), que tiene una superficie lisa debido a la cápsula de polisacárido. La cápsula de polisacárido en sí misma no es tóxica ni patógena, pero mejora su resistencia a las células blancas. Las bacterias S virulentas evaden el sistema inmunológico y proliferan masivamente dentro del cuerpo. Las bacterias R, por otro lado, son fácilmente derrotadas por las células inmunes y no son letales.

En este momento, el oficial de salud pública británico Frederick Griffith estaba dedicado a la investigación de enfermedades infecciosas y la clasificación de bacterias. Aisló bacterias S y R del esputo de pacientes con neumonía. Descubrió que inyectar a los ratones con bacterias S muertas por calor o bacterias R solas no conducía a la muerte. Para su sorpresa, cuando inyectó a los ratones con bacterias R y bacterias S muertas por calor al mismo tiempo, los ratones no solo se infectaron de neumonía y murieron, sino que también se aisló una gran cantidad de bacterias S de su sangre. Antes de esto, los biólogos creían que los rasgos heredados bacterianos (genes) solo podían heredarse verticalmente de padres a descendientes, y no se creía que los rasgos heredados (genes) pudieran transferirse horizontalmente entre bacterias.

Frederick Griffith creía que las bacterias R debían haber obtenido algunas sustancias de las bacterias S muertas, conocidas como el "principio de transformación", haciéndolas producir una cápsula de polisacárido. Aunque descubrió la transformación bacteriana, no profundizó en qué era el "principio de transformación", perdiendo así la oportunidad de descubrir el material genético y ser pionero en un campo completamente nuevo.

La Significancia del Experimento de Transformación de Frederick Griffith

Se le recuerda no por sus contribuciones a patógenos y enfermedades infecciosas, sino por el experimento de transformación de Griffith. Señala el camino para la exploración del material genético, es decir, identificar qué es el "principio de transformación". El experimento de Griffith condujo directamente a la exploración por parte de Avery y su equipo del "principio transformador", que en realidad era ácido nucleico.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el agua caliente mata las bacterias pero no desnaturaliza su ADN?

La estructura tridimensional de las proteínas bacterianas colapsa y las proteínas pierden actividad por encima de 60°C. La desnaturalización de las proteínas es generalmente irreversible. Sin embargo, el ADN es más estable que las proteínas. Incluso en agua hirviendo, los enlaces de hidrógeno rotos solo desintegran la doble hélice en hebras simples. Cuando la solución se enfría, las hebras simples se recombinan en una doble hélice.

¿Por qué Frederick Griffith no descubrió la naturaleza química del "principio transformante"?

En la época de Griffith, la estructura del ácido nucleico todavía estaba dominada por la hipótesis del tetranucleótido de Phoebus Levene. La mayoría de las personas, incluido Griffith, se burlaban de la idea de que el ácido nucleico fuera el material genético. Preferían creer que la información sobre los rasgos hereditarios estaba almacenada en las proteínas. Griffith, un oficial de salud pública responsable de las enfermedades infecciosas, naturalmente utilizó el principio transformante para explicar el brote de neumonía en las comunidades.

¿Cómo se explica la transformación bacteriana en el experimento de Frederick Griffith, desde un punto de vista biológico moderno?


Las bacterias S muertas por calor dejaron atrás varios fragmentos de ADN, incluidos los genes que controlan la cápsula de polisacárido. Estos fragmentos de ADN fueron liberados de las bacterias S y fueron absorbidos por algunas bacterias R. Luego, estos fragmentos de ADN se integraron en el genoma bacteriano R. Ahora, las bacterias R adquieren la capacidad de producir un revestimiento protector de polisacárido.

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