Biología molecular – qué estudia, técnicas

LA Biología Molecular es el área de la biología que busca estudiar los organismos desde el punto de vista molecular, enfocándose principalmente en la base de todos los organismos, los ácidos nucleicos, que forman los RNA y los DNA que luego dan lugar a las proteínas. Nacida de la unión de las ramas de la genética, la bioquímica y la biología celular, la biología molecular es un campo que tiene como objetivo comprender los fenómenos biológicos y cómo se relacionan con el material genético del organismo. Más concretamente, estudia los procesos de replicación, transcripción y traducción del material genético y la regulación de estos procesos.

Esta rama de la biología nació debido a los avances de la ciencia que, gracias a la técnica de la cristalografía de rayos X, permitió “ver” el ADN por primera vez. Combinando este conocimiento con el conocimiento de la herencia, previamente descrito por Mendel y, desde entonces, con nuevas observaciones de que este ADN sería el encargado de transportar información relacionada con la herencia, los científicos vieron la importancia y la necesidad de comprender mejor esta molécula compleja que se encontraba en su interior. los núcleos de nuestras células.

Desde técnicas bioquímicas más simples y principalmente relacionadas con la microbiología, hasta técnicas más avanzadas, la biología molecular se ha desarrollado y ganado cada vez más complejidad. Hoy en día es muy común que las técnicas vayan acompañadas de análisis bioinformáticos y técnicas cada vez más informatizadas debido al aumento del volumen de información y datos generados.

En general, las técnicas relacionadas con la biología molecular se centran en la obtención, identificación y caracterización de material genético. Las principales técnicas que son la base de la biología molecular son:

PCR: reacción en cadena de la polimerasa

Esta técnica consiste en aumentar la cantidad de un fragmento de ADN dado, a partir de una sola copia. Utilizando la enzima polimerasa, sometiéndola a ciclos de temperatura específicos y dados los reactivos necesarios, es posible obtener grandes cantidades de copias de un fragmento de gen. Además, también mediante el uso de polimerasa, dados otros reactivos necesarios, también es posible realizar la secuenciación genética de un material dado. Es una técnica muy utilizada y muy importante no solo para varias ramas de la ciencia, sino también en tecnologías forenses.

electroforesis en gel

A partir de la construcción de geles de agarosa o acrilamida, cuya concentración es conocida, y la aplicación de una corriente eléctrica, es posible separar fragmentos de ADN, ARN o proteínas por sus tamaños y cargas eléctricas. Cada separación tiene un nombre y un protocolo específico (mancha del sur – geles utilizados para separar el ADN; mancha del norte –geles utilizados para la separación de ARN; mancha occidental – geles utilizados para la separación de proteínas), pero todos utilizan el mismo principio.

clonación molecular

Mediante el uso de polimerasa también es posible introducir secuencias específicas en el ADN de interés, y estas secuencias pueden servir como base para la técnica de clonación. Usando la presencia de un sitio de clonación conocido (secuencias de ADN palindrómicas que representan sitios de escisión para algunas enzimas) junto con la enzima específica, es posible fragmentar el ADN en regiones de interés. A partir de los fragmentos de interés, asociados a la técnica de PCR y/o secuenciación, es posible obtener grandes cantidades del respectivo fragmento.

De estas técnicas más fundamentales, se derivan nuevas técnicas que tienen como objetivo optimizar y/o aumentar la cantidad de información obtenida. Sin embargo, todas las técnicas y usos de la biología molecular se basan en la dogma central de la biología molecular: El ADN codifica la producción de ARN, a través del proceso llamado transcripción. Este, a su vez, codifica su información en proteínas, a través de un proceso llamado traducción. Y esta es la forma final de información, ya que no puede codificar otras proteínas ni volver a los pasos de ARN y ADN. Como dijo Crick, el científico que propuso el dogma “una vez que la información ha pasado a la proteína, no puede volver a salir«, o sea, ‘una vez que la información llega en forma de proteínas, no puede regresar‘.

Referencias:

Weaver, Warren (6 de noviembre de 1970). «Biología Molecular: Origen del Término». Ciencias. páginas. 581–582. doi:10.1126/science.170.3958.581-a. Consultado el 31 de diciembre de 2016.

Weaver, Warren (6 de noviembre de 1970). «Biología Molecular: Origen del Término». Ciencias. páginas. 581–582. doi:10.1126/science.170.3958.581-a

Crick F (agosto de 1970). Dogma central de la biología molecular. Naturaleza 227 (5258): 561-3.