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HISTORIA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR  1930 BIOQUÍMICA GENÉTICA BIOLOGÍA INICIO HISTORIA MOLECULAR BMOL VIROLOGÍA MICROBIOLOGÍA El microscopio Zacharias Janssen (1600): inventó el primer microscopio. Ro...

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR  1930 BIOQUÍMICA GENÉTICA BIOLOGÍA INICIO HISTORIA MOLECULAR BMOL VIROLOGÍA MICROBIOLOGÍA El microscopio Zacharias Janssen (1600): inventó el primer microscopio. Robert Hooke (1665): Utilizó por primera vez el término “célula”. Antonie Van Leeuwenhooke (1683): conocido como el padre de la microbiología.  Reiner de Graaf Antonie Van Leeuwenhooke CHARLES DARWIN Principios del siglo XIX (1860) Teoría del origen de las especies Preservación de características más favorables y como consecuencia de cambios en su ADN MUTACIONES JOHANNGREGOR MENDEL (1865) Considerado como “Padre de la Genética” Plantea las “LEYES DE MENDEL” Las características del organismo están determinadas por un par de factores, aportados por cada progenitor. Genes no se mezclan, sino que se trasmiten con toda la información, siendo uno dominante sobre otro recesivo. Chícharo (Pisum sativum L.)  Entre 1868 y 1869 Comprobó que los núcleos contenían una sustancia química homogénea y no proteica, ácida y rica en Friedrich Miescher fósforo a la que denominó NUCLEINA, que más tarde se identificó como ácido desoxirribonucleico (ADN) y también identificó otra fuertemente básica PROTAMINA. Albrecht Kosse (1888) Demostró que la nucleína de Miescher contenía proteínas y moléculas básicas ricas en nitrógeno, lo que llevó a la identificación de lo que hoy se conoce como bases nitrogenadas. Demostró la presencia de un glúcido de cinco átomos de carbono. (Premio Nobel de Fisiología en 1910) Walther Flemming, Eduard Strasburger y Édouard Van Beneden Describieron en 1887 que cada especie tiene un número fijo de cromosomas en sus células corporales (posteriormente se descubrió que los humanos poseen cuarenta y seis por Levan 1956) y, el proceso de división celular que da origen a las células haploides, parte esencial de la meiosis. Emil Fisher Padre de la bioquímica, investigaciones sobre la estructura y la función de los compuestos orgánicos, en particular los carbohidratos y los aminoácidos. Recibió el Premio Nobel de Química en 1902 por sus investigaciones en la síntesis de las purinas. Wilhelm Ludvig Johannsen William Batenson En 1909 Johannsen propuso el término gen, como unidad hereditaria de los seres vivos, en sustitución de "pangene" (de Hugo de Vries). William Batenson considerado como uno de los fundadores de la genética humana proponía el termino de genética Poco después, los trabajos de Morgan y otros genetistas pondrían de manifiesto el carácter material de los genes, al identificarlos como segmentos de cromosomas; el gen dejaba de ser por tanto una mera unidad abstracta. Thomas H. Morgan, Alfred Sturtevant, Hermann Muller y Calvin Bridges En 1915 establecieron las bases fundamentales de la herencia fenotípica. Prepararon un mapa con la localización de los genes en el cromosoma. “El mecanismo de la herencia mendeliana”, en el que se establecían las bases fundamentales de la herencia genotípica. Se iniciaba la teoría cromosómica de la herencia y se consolidaba la edad de oro de la genética clásica. Thomas Hunt Morgan Premio Nobel en 1933 por sus trabajos rasgos genéticos ligados al sexo. Cromosomas son portadores de los genes. La Drosophila mellanogaster se convirtió en uno de los principales modelos en genética. Al cruzar estas moscas entre sí, se percató de que sólo los machos mostraban el carácter “ojos blancos”. De sus experimentos, concluyó que: Algunos caracteres se heredan ligados al sexo. El gen responsable del carácter “ojos blancos” está en el cromosoma X. Existe la posibilidad de que otros genes también residan en cromosomas específicos. Hermann Staudinger Por sus contribuciones fundamentales a la química de polímeros y la comprensión de las macromoléculas, Hermann Staudinger recibió el Premio Nobel de Química en 1953.  Alexander Todd En 1949 sintetizó el ATP (trifosfato de adenosina), que es un derivado de los nucleótidos y constituye la principal reserva energética del organismo; después el FAD (dinucleótido de flavin- adenina) y más tarde el trifosfato de uridina. Bioquímico británico, premio Nobel de Química de 1957 por su contribución al descubrimiento de numerosos procesos bioquímicos, y especialmente por el descubrimiento de la actuación de los nucleótidos como coenzimas. Estos aportes ayudaron luego al descubrimiento del ADN.  Joshua Lederberg Pionero en el estudio de la transferencia horizontal de genes en bacterias, un fenómeno que permite a las bacterias intercambiar material genético entre ellas. Su trabajo demostró que las bacterias podían adquirir nuevos genes de otras bacterias, lo que tenía implicaciones importantes para la resistencia a los antibióticos y la evolución bacteriana. En 1958, Joshua Lederberg compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Edward Tatum y George Beadle por sus investigaciones pioneras sobre la genética de las bacterias y la demostración de que los genes pueden controlar procesos químicos específicos en un organismo. Arthur Kornberg - Severo Ochoa Contribuciones para comprender cómo se replica y sintetiza el material genético en las células. Sus investigaciones sentaron las bases para la manipulación genética y la biotecnología modernas. Compartieron el premio nobel en 1959 por estas investigaciones. Comenzaron a interesarse en el mecanismo de síntesis a raíz de las publicaciones realizadas por Watson y Crick en 1953. Por su parte Ochoa fue pionero en la síntesis de ARN gracias a la ARN polimerasa por el año de 1955. Por su parte Kornberg fue primero en identificar y purificar una enzima llamada ADN polimerasa.  Francis Crick, James D. Watson y Maurice Wilkins Estructura de la molécula de ADN. James Watson y Francis Crick son conocidos por haber propuesto en 1953 la estructura de doble hélice del ADN. Basándose en datos experimentales de otros científicos, incluyendo difracción de rayos X realizada por Rosalind Franklin y su colega Maurice Wilkins. En 1962, Crick, Watson y Maurice Wilkins compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus contribuciones a la estructura del ADN. Francis James D. Maurice Crick Watson Wilkins  Rosalind Franklin y la estructura del ADN Fue una destacada científica británica cuyo trabajo fue fundamental para la comprensión de la estructura del ADN y otras macromoléculas biológicas. Técnicas de difracción de rayos X en el estudio de la estructura de las fibras de ADN. Aunque Watson y Crick obtuvieron el crédito principal por el modelo de la doble hélice, su trabajo se basó en gran medida en los datos de difracción de rayos X de Franklin. Wendell Stanley, Max Delbrück y Salvador Luria En 1935, Wendell Stanley logró cristalizar el virus del mosaico del tabaco, lo que permitió el estudio detallado de su estructura química y la identificación de su naturaleza genética. A mediados del siglo XX Delbrück y Luria, llevaron a cabo experimentos con Salvador Luria bacteriófagos, que son virus que infectan bacterias. Sus investigaciones contribuyeron al entendimiento de cómo los virus se reproducen y mutan para adaptarse. La investigación en este campo ha sido un esfuerzo colectivo en constante evolución, ya que se han identificado y caracterizado numerosos tipos de virus que infectan una variedad de organismos a lo largo de los Wendell Stanley años. Max Delbrück  Christian Anfinsen Pionero en la relación entre la estructura y la función de las proteínas. Su investigación se centró en la desnaturalización y renaturalización de proteínas, lo que contribuyó a comprender cómo las proteínas adquieren su estructura tridimensional funcional. Anfinsen propuso que la secuencia de aminoácidos en una proteína determina su estructura tridimensional y, por lo tanto, su función. Esto se conoce como la hipótesis de la secuencia de aminoácidos. En 1972 recibió el premio nobel de química por estás contribuciones, premio que compartió con Stanford Moore y William Stein, quienes también hicieron contribuciones significativas en el campo de la bioquímica de proteínas. Walter Gilbert Premio nobel de Química en 1980 por su aporte a la secuenciación del ADN. Gilbert es conocido por desarrollar un método de secuenciación de ADN conocido como "secuenciación química" o "método de Maxam-Gilbert", en colaboración con Allan Maxam. Este método permitió la determinación de la secuencia de nucleótidos en fragmentos de ADN de manera más eficiente. Fue una de las primeras técnicas de secuenciación de ADN utilizadas en la década de 1970.  Frederick Sanger Frederick Sanger recibió el Premio Nobel de Química en dos ocasiones, en 1958 por su trabajo en la secuencia de aminoácidos de proteínas y en 1980 por su contribución al desarrollo de la secuenciación de ADN. Famoso por desarrollar dos técnicas de secuenciación de ADN que llevaron a avances significativos en la determinación de la secuencia de nucleótidos en largos fragmentos de ADN. En 1953, desarrolló el método de "degradación controlada", y en la década de 1970, perfeccionó la "secuenciación de terminación" (método Sanger), que se convirtió en un estándar en la secuenciación de ADN y es ampliamente utilizado hasta el día de hoy. Paul Berg Paul Berg es conocido por su trabajo en la tecnología del ADN recombinante, que permitió la manipulación genética de organismos. En la década de 1970, Berg desarrolló métodos para unir fragmentos de ADN de diferentes fuentes, lo que llevó al nacimiento de la ingeniería genética y la creación de organismos modificados genéticamente. Recibió el Premio Nobel de Química en 1980 por su contribución al desarrollo de la tecnología del ADN recombinante. Barbara McClintock Científica estadounidense quién descubrió de los elementos móviles o "genes saltarines" (TRANSPOSONES) en el maíz (Zea mays). Su trabajo revolucionó la comprensión de la genética y la variabilidad genética en las plantas y en otros organismos. En la década de 1940, mientras investigaba los patrones de coloración de los granos de maíz, McClintock observó que ciertos genes en el maíz parecían cambiar de posición en el genoma. Estos genes móviles podían "saltar" a ubicaciones diferentes en los cromosomas y afectar la expresión de otros genes cercanos. Por sus contribuciones, Barbara McClintock recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1983. Gertrude Elion, George Hitching y James Black Recibieron el premio nobel de Fisiología y Medicina en 1988 por sus contribuciones sobre principios en terapéutica médica, principalmente las investigaciones en betabloqueadores, receptores adrenérgicos en el sistema nervioso, cardiovasculares, sistema gastrointestinal, tratamiento contra la gota, tratamiento contra la leucemia. Sus investigaciones y descubrimientos han mejorado significativamente la terapia farmacológica: azatioprina (transplantes), Aciclovir (inf. Vira), propranolol (cardio), cimetidina (ulceras), 6-mercaptopurina ( leucemia), trimetoprim-sulfametoxazol (inf bact). James Gertrude George Back Elion Hitching  Harold Varmus y Michael Bishop Grandes contribuciones en el campo de la genética y oncología, El trabajo de Varmus y Bishop ayudó a establecer las bases de la oncología molecular y la comprensión de cómo los cambios genéticos pueden contribuir al desarrollo del cáncer. Trabajo con el gen SCR (virus Rous sarcoma), y se dieron cuenta de que los oncogenes son versiones mutadas de genes normales que están involucrados en la regulación del crecimiento celular. Ambos recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1989 por sus contribuciones a la comprensión de los oncogenes y su papel en el cáncer. Michael Bichop Harold Varmus Kary B Mullis Fue un bioquímico estadounidense conocido por sus contribuciones al campo de la biología molecular, en particular por su invención de la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). En 1993, Kary Mullis recibió el Premio Nobel de Química junto con Michael Smith por su invención de la PCR. Este reconocimiento subrayó la importancia y el impacto de su contribución en la biología molecular y la genética.  Fueron pioneros en la investigación del empalme alternativo Robert Richard y la estructura de los genes, lo que ayudó a revelar la existencia y la importancia de los intrones y exones en la y Phillip Sharp genética. Al igual que Kary Mullis; Richard Roberts y Phillip Sharp recibieron el Premio Nobel en 1993 pero en el área de Fisiología o Medicina por sus contribuciones al descubrimiento del empalme alternativo y la estructura de los genes. Eric Wieschaus y Christiane Nüsslein- Volhard En 1995, Eric Wieschaus y Christiane Nüsslein-Volhard compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su investigación en el desarrollo embrionario en Drosophila melanogaster. Sus estudios permitieron identificar genes clave involucrados en el desarrollo embrionario temprano y establecieron las bases para comprender los principios fundamentales del desarrollo de organismos multicelulares. Leland Hartwell, Paul Nurse y Tim Hunt Sus investigaciones en la regulación del ciclo celular han tenido un impacto significativo en la biología celular y la comprensión de cómo se controla la división celular en organismos eucariotas, incluyendo a los seres humanos. Sus investigaciones son fundamentales para entender el desarrollo, la reproducción y las enfermedades relacionadas con la división celular desregulada. Compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2001 por su Leland Tim Paul trabajo en la regulación del ciclo celular. Hartwell Hunt Nurse Aaron Ciechanover y Avram Hershko Llevaron al descubrimiento del sistema de etiquetado de proteínas para la degradación mediada por el proteasoma. Este proceso se conoce como la vía de degradación de proteínas dependiente de ubiquitina y es esencial para la regulación de la estabilidad y la función de las proteínas celulares. Obtuvieron el Premio Nobel de Química en 2004 por su trabajo en la identificación y compresión del sistema de ubiquitinación. Aaron Ciechanover Avram Hershko Roger D. Kornberg Su trabajo ha significado un avance en la comprensión de la transcripción del ADN y la estructura de la ARN polimerasa II; una enzima clave en la transcripción del ADN en ARN. Roger D. Kornberg recibió el Premio Nobel de Química en 2006 por sus contribuciones a la comprensión de la transcripción del ADN. Craig Mello y Andrew Fire 2006 recibieron el Premio Nobel en Fisiología o Medicina por sus descubrimientos relacionados con la interferencia de ARN (ARNi). Su investigación sobre el ARNi, un mecanismo por el cual ciertas moléculas de ARN pueden inhibir la expresión de genes específicos, tuvo un profundo impacto en la biología molecular y la genética. Estos descubrimientos abrieron nuevas oportunidades para comprender y controlar la expresión génica y han tenido importantes aplicaciones en la investigación biomédica y el desarrollo de terapias génicas. Craig Mello Andrew Fire Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz y Ada E. Yonath Junto con sus colaboradores, utilizó la técnica de la cristalografía de rayos X para determinar la estructura tridimensional de los ribosomas a nivel atómico. Este logro fue fundamental para comprender cómo funciona el ribosoma en la síntesis de proteínas. La estructura proporcionada por Ramakrishnan ayudó a revelar la disposición detallada de los componentes del ribosoma, como las moléculas de ARN ribosómico y las proteínas ribosómicas, y cómo interactúan en el proceso de traducción del ARN mensajero (ARNm) en Venkatraman Thomas A. Steitz Ada E. Yonath proteínas. Ramakrishnan Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak Estos científicos recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2009 por su trabajo campo en los telómeros y la telomerasa que es una enzima que mantiene la longitud de los telómeros, las regiones de ADN en los extremos de los cromosomas. La comprensión del envejecimiento celular y el cáncer, han abierto nuevas perspectivas para la investigación y el tratamiento de enfermedades relacionadas con los telómeros y la telomerasa.  Robert Edwards, Patrick Steptoe y Jean Purdy Edwards, Steptoe y Purdy trabajaron en equipo para desarrollar y perfeccionar las técnicas de FIV, un procedimiento que ha permitido a millones de parejas en todo el mundo concebir hijos cuando enfrentan problemas de infertilidad. Este avance ha tenido un impacto significativo en la medicina reproductiva y ha cambiado la vida de muchas personas que de otra manera no podrían tener hijos. En el 2010 recibe el premio nobel solo Robert Edwards.  John Gurdon y Shinya Yamanaka Fueron galardonados con el premio nobel en fisiología y medicina en el 2012 por sus investigaciones en la programación celular. En 1962, Gurdon demostró que el proceso de diferenciación celular (cuando las células se especializan en tipos específicos de células) es reversible. Utilizó la transferencia nuclear para clonar células y mostró que las células especializadas podían revertirse a un estado no especializado y, por lo tanto, podrían ser reprogramadas para convertirse en cualquier tipo de célula. En 2006, Yamanaka descubrió que introduciendo ciertos genes, podía convertir células adultas en células madre pluripotentes inducidas (iPS), que tienen la capacidad de diferenciarse en muchos tipos de células diferentes.  Robert Lefkowitz y Brian Kobilka Premio Nobel de Química en 2012 por sus estudios sobre los receptores acoplados a proteínas G (GPCR, por sus siglas en inglés), una familia importante de receptores de membrana celular que participan en una amplia variedad de procesos biológicos. Robert Lefkowitz: Su trabajo se centró en la caracterización de los GPCR y en cómo estas proteínas responden a señales químicas en el entorno celular. Descubrió la estructura y la función de estos receptores, lo que ha sido fundamental para el desarrollo de medicamentos que actúan específicamente sobre estos receptores. Su investigación ha sido esencial para entender cómo funcionan los medicamentos en el cuerpo humano. Brian Kobilka: Trabajó en la clonación del gen de un receptor adrenérgico, una clase de GPCR. Su investigación ayudó a entender cómo los GPCR transmiten señales dentro de las células, lo que es crucial para el desarrollo de fármacos. Además, Kobilka ha contribuido significativamente a la comprensión de la estructura de los GPCR y cómo Robert Lefkowitz Brian Kobilka Randy Smekman, James Rothman y Thomas Südhof El 2013 reciben el premio nobel por sus descubrimientos sobre la maquinaria de transporte vesicular en las células. Sus investigaciones proporcionaron información crucial sobre cómo las células organizan y transportan moléculas, lo que tiene implicaciones en muchas áreas, incluyendo la comprensión de enfermedades como la diabetes y las enfermedades neurodegenerativas.  Tomas Lindahl, Aziz Sancar y Paul L. Modrich Tomas Lindahl: Identificó varios mecanismos de reparación que las células utilizan para mantener la integridad del ADN. Su trabajo ha sido fundamental para nuestra comprensión de las mutaciones genéticas y el cáncer. Aziz Sancar: Su trabajo se centró en la reparación del ADN inducida por la luz ultravioleta. Descubriendo que existen enzimas específicas que reparan este tipo de daño, lo que ha tenido importantes implicaciones en la comprensión de enfermedades genéticas y el cáncer de piel relacionado con la exposición al sol. Paul L. Modrich: Descubrió los mecanismos moleculares detrás de la reparación de desajustes de bases durante la replicación del ADN, un proceso crucial para prevenir mutaciones genéticas y mantener la estabilidad genómica. Por estos trabajos sobre reparación de ADN recibieron el Premio Nobel de Química en 2015. James P. Allison y Tasuku Honjo Fueron premiados conjuntamente con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2018 "por su descubrimiento de la terapia contra el cáncer mediante la inhibición de la regulación inmunitaria negativa". Honjo identificó la proteína PD-1 que se encuentra en la superficie de las células T. Allison realizó estudios en CTLA-4, creando un bloqueo, pero con una función diferente. Su correspondiente anticuerpo, el anti-PD-1, se desarrolló y demostró que también podía liberar el freno, permitiendo que el sistema inmunológico se acelere. Las proteínas CTLA-4 y PD-1, podrían actuar como un bloqueo, reduciendo la velocidad de la respuesta inmunitaria para permitir controles más estrictos; o podría acelerarse, acelerando la respuesta inmune y principalmente atacar a las células cancerígena. Sus investigaciones han llevado al desarrollo de tratamientos que han demostrado ser altamente eficaces en el tratamiento de varios tipos de cáncer. Francisco Mojica, Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier Mojica: identificó las secuencias repetitivas de ADN en el genoma de las bacterias y las llamó CRISPR, que significa "Repetición Palindrómica Corta Agrupada Regularmente" en inglés (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier y otros científicos permitió la adaptación de este sistema para la edición del genoma, dando lugar a la tecnología de edición génica CRISPR-Cas9 tal como la conocemos hoy en día. El método que desarrollaron implicaba la combinación de Cas9 con moléculas sintéticas de ‘ARN guía’ de fácil creación. Investigadores de todo el mundo utilizan este método para manipular de forma eficaz el ADN de plantas, animales y líneas celulares de laboratorio. En 2020, Doudna y Charpentier fueron galardonadas con el Premio Nobel de Química.  FUTURO DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR El futuro de la biología molecular está enfocado en gran parte al diagnóstico rápido y especifico de las enfermedades sintomáticas y presintomáticas, (medicina molecular, terapia génica y farmacogenética). Biología molecular como herramienta epidemiológica, combinando el poder de las técnicas de biología molecular con el análisis estadístico poblacional. Siendo relevante para el desarrollo de enfermedades multifactoriales crónicas (hipertensión arterial, diabetes mellitus, aterosclerosis, Alzheimer, cáncer y enfermedades autoinmunes y psiquiátricas). La utilización del screening de polimorfismos genéticos puede llegar a ser una importante herramienta de medicina preventiva, haciendo posibles intervenciones farmacológicas o de estilo de vida sobre los individuos con riesgo genético aumentado para el desarrollo de una enfermedad.