HISTORIA DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR Montería, Córdoba; a Marzo 01 de 2016 Universidad de Córdoba Facultad de Ciencias Agrícolas Luis Alfonso

Desde el nacimiento de las ciencias hasta el establecimiento de distintas disciplinas a finales del siglo XIX la vida se concibe desde un punto de vista totalmente mecanicista

EN LA ANTIGUEDAD 400 A.C.: Hipócrates afirma que el hombre transmite las características hereditarias en el semen (Semilla). Debe haber otro fluido en la mujer. El aporte es aproximadamente igual. 320 A.C.: Aristóteles propone la herencia de abuelos y bisabuelos. El semen se forma por ingredientes imperfectamente mezclados. Las niñas son causadas por “interferencia” con la sangre de la madre

DESPUÉS DEL RENACIMIENTO 1.630: William Harvey concluye que las plantas y los animales se reproducen de forma sexual: Esperma y huevos 1.677: Anton Leeuwenhoek descubre animáculos en el fluido seminal

“The knowledge is power” Francis Bacon

CHARLES DARWIN postula la teoría de la Evolución basada en la selección natural Sus teorías sobre genética fueron desacertadas: La mujer es el recervorio de la semilla del padre

De Mendel al Genoma

Gregor Mendel (1.822 – 1.884) Monje Agustiniano austriaco Nacido de una familia de campesinos Estudia botánica y matemáticas en la Universidad de Viena

Gregor Mendel (1.822 – 1.884) Fracasó en 2 ocasiones para obtener el certificado de docencia Entro a un monasterio en Brünn (Hoy Republica Checa) donde llegó a ser abad

Gregor Mendel (1.822 – 1.884) Comunicó sus experimentos en ante la sociedad de Historia Natural de Brünn Al año siguiente se publica el manuscrito en las Actas de la sociedad

Gregor Mendel (1.822 – 1.884) La información genética proviene la mitad del padre y la otra mitad de la madre Los caracteres se expresan en las nuevas generaciones según el Principio de Segregación Acuñó los conceptos de: Alelo, dominancia y recesividad

Gregor Mendel (1.822 – 1.884)

HISTORIA 1882: Walter Flemming descubre los cromosomas 1888: Wakdeyer introduce el término cromosoma Finales de 1800 se describen la mitosis y la meiosis Durante la década de 1880 se relaciona la herencia con los cromosomas 1900: Se revive el mendelismo por Hugo de Vries 1903: Walter Sutton y Theodor Boveri une la teoría del mendelismo con los cromosomas “ teoría cromosómica de la herencia”

HISTORIA Principios de 1900 William Bateson “Promendeliano” sin embargo no apoya las ideas de Mendel para sus medidas Biométricas 1918: Ronald Aylmer Fisher. reconcilia las posturas con la idea de los caracteres cuantitativos Thomas Morgan: Ligamiento en moscas - Premio Nobel en Hermann Muller: Demuestra el aumento de las mutaciones por radiaciones ionizantes

CITOGENÉTICA Flemming : 1882 descubre los cromosomas 1923: Painter describe los 48 cromosomas normales 1946: El mismo Painter describe 46 y el par sexual 1949: Murray Barr describe la cromatina sexual (Corpúsculo de Barr) Técnicas entre los 50 y 60: –Hsu: Choque hipotónico del nucleo –P. Nowell: Fitohemaglutinina –Uso de la colchicina para detener la mitosis

INMUNOGENÉTICA Y GENÉTICA DE POBLACIONES 1901: Landsteiner descubre los grupos ABO 1927: Grupo MN por Landsteiner y Levine 1908: Hardy - Weinberg describen la base de la genética de poblaciones Fisher, Haldane y Wrigth: Deriva Genética, cuantificación de los caracteres humanos (Teoría sin aplicación)

En 1945 la primera cátedra de Estructura Biomolecular; el primer científico en denominarse «biólogo molecular» aprovechando que el término biología molecular había sido acuñado en 1938 por Warren Weaver ( )

GENÉTICA MOLECULAR 1867: Miescher describe la nucleina 1944: Oswald Avery describe la bioquímica del DNA y su relación con los “genes” 1952: Primeros renacuajos clónicos 1953: Watson y Crick describen la estructura del DNA

Estructura del DNA Rosalind Franklin y la difracción de rayos X Watson y Crick

Estructura del DNA

HISTORIA DEL GENOMA 1961: Nierenberg describe el código de tres letras 1970: Arber y Hamilton descubren las enzimas de restricción 1972: Primera molécula de DNA recombinante entre dos especies 1977: Sanger propone el método para secuenciar las moléculas de DNA

HISTORIA DEL GENOMA 1978: 1ª hormona humana hecha con técnicas de DNA recombinante 1980: 1ª fábrica industrial de insulina recombinante 1983: Kary Mullis idea la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

PARÉNTESIS ÉXPLICACIÓN DEL GENOMA HUMANO

ANALOGÍA LENGUAJE Código de 33 caractéres Alfabeto, espacio y signos Palabras Frases Significado Obra DNA Código de 4 caractéres Adenina y Timina Citocina y Guanina Codones Proteínas Fenotipo Individuo

LENGUAJE: Español Letras: enunlugardelamanchadecuyonombrenoquieroacorda rme + espacios Palabras: 1. En 2. Un 3. Lugar 4. De 5. La 6. Mancha… Frase: “En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no quiero acordarme…” Sentido: Estando en un sitio del cual no quiero recordar como se llamaba ¡Don Quijote de La Mancha!

LENGUAJE: Genoma Secuencia: AAATTCGCGTTACG TTT AAGCGCAATGC Secuencia de aminoácidos Característica fenotípica: Color de ojos, tamaño de las orejas, grupo sanguíneo Individuo bio-psico-social ¡YO!, ¡Mi Padre!, ¡Charles Darwin!

MUTACIÓN Cambios en la secuencia que tienen una implicación en el fenotipo ANALOGÍA: Cambio de una letra o de una palabra Ej: no quiero acordarme de la Mancha en un lugar cuyo nombre…

HISTORIA DEL PROYECTO GENOMA HUMANO

Historia del HGP 1985: Walter Gilbert propone el proyecto a nivel mundial Charles DeLisi del Departamento de Energía (DOE) lo organiza 1990: El NIH y el DOE lanzan el proyecto oficialmente a 15 años 1990: Craig Venter propone patentar secuencias al azar de DNA

PARTICIPANTES Es un proyecto liderado por: –Department of Energy (DOE) and the National Institutes of Health (NIH): USA –Sanger Center y Wellcome Trust : Inglaterra –Universidad de Washington, Whitehead Institute of Cambridge, Baylor Medicine: USA –CEPH y Génethon: Francia –Otros centros en Japón y Alemania

Historia del HGP El primer director fue Watson En 1992 renuncia por desacuerdos con NIH en patentes de secuencias y asume Francis Collins Craig Venter se retira del NIH por falta de fondos para sus nuevas técnicas y preside The Institute for Genome Research 1995: Venter y Haseltine publican la secuencia completa del Haemophilus influenzae (1600 genes) anteriormente llamado bacilo de Pfeiffer

Historia del HGP 1997: Se separa Venter del TIGR y vende por U$9 millones las acciones en Human Genome Science Willmut genera a “Dolly” utilizando la clonación 1998: Venter se asocia con Perkin-Elmer Biosystems y obtiene U$200 millones mas U$30 anuales para secuenciar el genoma humano en tres años = Celera Genomics

Historia del HGP BIOINFORMÁTICA Celera Genomics: 800 supercomputadores En MIT Chips de DNA

Historia del HGP Celera Genomics: “Speed matters… discovery can’t wait” Genoma anuncia el fin del proyecto para el 2003 Diciembre del 99: Primer cromosoma humano secuenciado totalmente, el 22 Actualmente hay 2 cromosomas secuenciados: 21 y 22

Historia del HGP En enero del 2000 Celera replica que tiene el 90% del Genoma Humano secuenciado Marzo del 2000: 1ª declaración Clinton – Blair Marzo del 2000: Secuenciación completa de la Drosophila Mayo del 2000: Secuenciación completa del ratón Junio del 2000: Anuncio oficial del primer borrador. Trabajo “conjunto” entre esfuerzos gubernamentales y privados

Historia del HGP Tomado de revista Cambio No. 367 del 2000

Celera Genomics Perdió U$130 millones en 1999 Produjo U$12.5 millones por la venta de la base de datos a laboratorios como: –Pfizer –Novartis –Takeda –Immunex Corporation

Historia del HGP Working draft sequence –Goal: 90% by summer 2000 –65.7% (3,182,861,000 bases) (27/June/00) Finished, high quality sequence: –Goal: 100% by 2003 –21.1% (752,050,000 bases) (27/June/00)

FIN