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Antecedentes del código genético

Mar. 19, 2021
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Antecedentes del código genético

  1. Antecedentes del Código genético
  2. Marianne Grunberg-Manago El nombre de Marianne Grunberg-Manago, científica francesa de origen ruso, está estrechamente ligado al del bioquímico español Severo Ochoa. La carrera profesional de esta investigadora, sin embargo, fue mucho más extensa y brillante que el tiempo que compartió con Ochoa. Sus excelentes investigaciones estuvieron dedicadas a profundizar en biología molecular, básicamente en el estudio de los intrincados y trascendentes mecanismos que rigen la biosíntesis de las proteínas.
  3. Nacida en San Petersburgo el 6 de enero de 1921. Tras acabar el bachillerato en Nimes, Marianne Grunberg-Manago dudó sobre qué carrera seguir, pero finalmente optó por estudiar Ciencias Naturales. Realizó su doctorado en el laboratorio de Biología Marina de Roscoff. A partir de esos años se despertó en ella una gran pasión por la investigación. A comienzos de la década de 1950, la vida académica de Marianne Grunberg experimentó un considerable impulso: consiguió ser aceptada para trabajar en el laboratorio de Severo Ochoa en Nueva York.
  4. En el laboratorio de Ochoa, Marianne Grunberg-Manago empezó estudiando el papel del ATP y en el verano de 1954, descubrió una enzima muy peculiar procedente de extractos de la bacteria Azotobacter vinelandii (recordemos que las enzimas son moléculas de naturaleza proteica capaces de acelerar las reacciones orgánicas de modo que éstas tengan lugar a velocidades compatibles con la vida).
  5. Tras un intenso trabajo, Grunberg-Manago observó que in vitro la nueva enzima la cual podía catalizar la síntesis de cadenas de polinucleótidos a partir de nucleótidos, que son las unidades básicas que componen los ácidos nucleicos. El descubrimiento de esta enzima fue tan inesperado que inicialmente, Ochoa no estaba muy convencido de su existencia pero la joven investigadora logró demostrarle que a partir de sus extractos bacterianos habían aislado una molécula de alto peso molecular cuyas propiedades eran las de un ácido ribonucleico. Después de repetir varias veces los experimentos, ambos científicos comprendieron la magnitud de su hallazgo: habían sintetizado por primera vez ARN in vitro.
  6. Este sorprendente hecho era posible gracias a la nueva enzima. Decidieron entonces bautizarla con el nombre de polinucleótido fosforilasa (PNPasa) Las características de la molécula que debemos subrayar es que se trata de una enzima que no solo es capaz de sintetizar ARN en el laboratorio, sino que además no necesita de una hebra que le sirva de molde a copiar, como es usual para la síntesis de este ácido nucleico.
  7. La capacidad de sintetizar ARN en el laboratorio permitiría obtener moléculas de este ácido nucleico con una composición definida. Tal posibilidad sugería una perspectiva muy prometedora: nada menos que abrir las puertas a los expertos para descifrar el código genético, uno de los retos más importantes al que se enfrentaban los biólogos en aquellos momentos.
  8. Recordemos que las moléculas de ARNm, compuestas por nucleótidos, son capaces de dirigir la síntesis de las proteínas, formadas a su vez por aminoácidos, mediante un complejo proceso conocido como traducción. Este proceso implica lo que podríamos llamar un «cambio de idioma a nivel molecular», y para realizarlo se requiere de un «diccionario»; ésta es la función del código genético.
  9. En el año 1959, Severo Ochoa recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus trabajos en la síntesis de ácidos ribonucleicos in vitro. Lo compartió con quien había sido uno de sus primeros becarios posdoctorales, el bioquímico Arthur Kornberg, éste por sus trabajos sobre la síntesis de ADN. Aunque Ochoa en su discurso de agradecimiento del premio menciona a Marianne Grunberg-Manago, en ningún momento ni él ni el Comité del Nobel otorgan al trabajo de la investigadora el considerable mérito que realmente tuvo.
  10. Casi inmediatamente los investigadores Marshall Nirenberg y J. Heinrich Matthaei, centraron sus investigaciones en la molécula con el objetivo prioritario de emplearla para descifrar la clave del código genético. Consiguieron sus primeros resultados exitosos en 1961. El logro tuvo una enorme trascendencia, pues supuso un poderoso avance para la genética y la bioquímica, abriendo, entre otras cosas, nuevos horizontes para el desarrollo de diversos trabajos en medicina.
  11. Marshall Warren Nirenberg y Philip Leder fueron capaces de determinar la traducción de 54 codones, utilizando diversas combinaciones de ARNm, pasadas a través de un filtro de ribosomas. Posteriormente, Har Gobind Khorana completó el código, y poco después, Robert W. Holley determinó la estructura del ARN de transferencia, la molécula adaptadora que facilita la traducción. En 1968, Khorana, Holley y Nirenberg recibieron el Premio Nobel en Fisiología o Medicina por su trabajo.
  12. Por otra parte, cuando se puso de manifiesto que la función in vivo de la enzima descubierta en Nueva York estaba esencialmente ligada a la degradación o fragmentación de polinucleótidos, Marianne Grunberg-Manago dedujo con nitidez que su horizonte de investigación podía ampliarse considerablemente. Las enzimas capaces de romper ácidos nucleicos, llamadas enzimas de restricción –popularmente conocidas como «tijeras biológicas»–, son de gran utilidad en la ingeniería genética; la científica daría a conocer una cantidad innumerable de ellas.
  13. Los excelentes resultados científicos alcanzados por Marianne Grunberg-Manago le procuraron un gran respeto a nivel nacional e internacional, que se materializó en numerosos premios y distinciones. Entre otros honores, fue elegida miembro de la Academia Francesa de las Ciencias y la primera mujer presidenta de la Institución. También fue miembro de la Academia Americana de las Ciencias y de la Academia Rusa de las Ciencias. Asimismo, tuvo la satisfacción de ser la primera mujer en presidir la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular.
  14. Bibliografía ◦ Buckingham, Richard; Cooperman, Barry and Nakamura, Yoshikazu (2013). «Marianne Grunberg-Manago, 1921–2013». Biochimie 95: 641-642 ◦ Grunberg-Manago, Marianne and Severo Ochoa (1955): «Enzymatic synthesis and breakdown of polynucleotides; polynucleotide phosphorylase», Journal of the American Chemical Society, vol. 77, 3165-3166 ◦ Grunberg-Manago, Marianne, Priscilla Ortiz and Severo Ochoa (1955): «Enzymatic synthesis of nucleic acidlike polynucleotides», Science, vol. 122, 907-910 ◦ Sánchez Ron, José M. (2005). Ochoa a la luz de la historia. El País, 8 de octubre de 2005 ◦ Santesmases, María Jesús (1999). «Introducción», en Base molecular de la expresión del mensaje genético por Severo Ochoa. Monografías 20. CSIC
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