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sábado, 11 de agosto de 2007

Comentarios y Observaciones a Cuatro Artículos Científicos relacionados con los Ácidos Nucleicos

Comentarios y Observaciones a Cuatro Artículos Científicos relacionados con los Ácidos Nucleicos

Comments and Observations to Four Articles Scientific related to the Nucleic Acids

Por

Angel R. Cepeda Dovala 1, 4
Juan Manuel Cepeda Dovala 1, 4
José Luis Cepeda Dovala 2, 4
Ignacio Garnica Dovala 3, 4
José Angel Cepeda Ballesteros 4
Sonia Margarita Cepeda Ballesteros 4

1 Profesores e investigadores de la Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN).
2 Profesor investigador de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco (UAM-X).
3 Profesor e Investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN)
4 Integrantes del Comité Editorial de Tópicos Culturales, autores del ensayo.

Saltillo, Coahuila, México. 10 de Agosto de 2007

Abstract. This essay contemplates diverse aspects: general comments; particular comments; observations and comments; in relation to the molecule of life DNA of four scientific works: two of Watson and Crick, one of Wilkins, and another of Franklin and Gosling published in the prestigious Nature magazine in 1953. Its importance to 50 years after the discovery of the double helix of the DNA by Watson and Crick, is fundamental for all the scopes of the Science and Technology with its different methodological procedures, particularly for the Agricultural Sciences, therefore at present already the human genome is known, and the one of different species animal and plants, and repercussions in all the senses will be had. Also, by means of the present written, it is united to the national and international festers to recall the merit of these four scientists mentioned previously, and who better making reference to its published works, besides, being one of the excellent discoveries but that they represent the new foundation of the Revolution of Genetic Science, and of the known ones nowadays: Genomics Sciences.
Key Words: Nucleic Acids

Resumen. Este ensayo contempla diversos aspectos: comentarios generales; comentarios particulares; observaciones y comentarios; en relación a la molécula de la vida ADN de cuatro trabajos científicos: dos de Watson y Crick, uno de Wilkins, y otro de Franklin y Gosling publicados en la prestigiosa revista Nature en 1953. Su importancia a 50 años después del descubrimiento de la doble hélice del ADN por Watson y Crick, es fundamental para todos los ámbitos de la Ciencia y Tecnología con sus distintos procedimientos metodológicos, en particular para las Ciencias Agrícolas, pues actualmente ya se conoce el genoma humano, y el de distintas especies animales y de plantas, y se tendrán repercusiones en todos los sentidos. Así mismo, mediante el presente escrito, se une a los festejos nacionales e internacionales de recordar el mérito de estos cuatro científicos mencionados anteriormente, y que mejor haciendo alusión a sus trabajos publicados, además, por ser uno de los descubrimientos más sobresalientes que representan el nuevo cimiento de la Revolución de la Ciencia Genética, y de las conocidas hoy en día: Ciencias Geonómicas.
Palabras clave: Ácidos Nucleicos

INTRODUCCIÓN

Los cuatro artículos científicos, que datan de 1953, los cuales aparecieron en el Journal Nature, Volumen 171. Dos de ellos son de Watson y Crick: “Estructura Molecular de los Ácidos Nucleicos. Una Estructura para el Ácido Desoxirribonucleico” e “Implicaciones Genéticas de la Estructura del Ácido Desoxirribonucleico”; uno de Wilkins: “Estructura Molecular del Ácido Desoxirribonucleico”; y otro de Rosalind Franklin y R. G. Gosling: “Configuración Molecular en el ADN sódico”. Para el presente ensayo se emplea también la forma dialogada para facilitar el aprendizaje de alumnos de Licenciatura y de Postgrado, en este apasionante tema de la Ciencia Genética. La literatura citada tiene 14 referencias, ordenadas alfabéticamente, que hicieron posible el presente ensayo, y los autores son: Cepeda Dovala, Ángel R. (2003, 2004); Cepeda Dovala, Ángel R. y Juan M. Cepeda Dovala (2004); Cepeda Dovala, Ángel R. y Jesús M. Cepeda Dovala (2004); Cepeda Dovala, José L. (2003); Cepeda D., et al., (2007); Franklin, R. E. y R. G. Gosling. (1953); Gascón Muro, Patricia; J. L. Cepeda Dovala; I. Garnica Dovala; et al. (2003); Gascon, M., et al., (2004); Watson, J. B. and F. H. C. Crick (1953); y Wilkins, M. H. F. (1953).

DESARROLLO DEL TEMA

Se resalta el gran merito de Watson, Crick, Wilkins, Franklin y Gosling, sin menospreciar en ningún momento, los numerosos esfuerzos, de científicos y científicas, que han contribuido, estudian e investigan, el apasionante mundo de las Ciencias Genéticas. (Cuadro 1).


Cuadro 1. Cuatro artículos sobre ADN.

El 23 de Abril y el 30 de Mayo de 1953, en el Journal Nature, Volumen 171, aparecen cuatro artículos:

1. Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature, 171:737-738.

2. Wilkins, M. H. F. 1953. Molecular Structure of
Deoxypentose Nucleic Acids. Nature, 171:738-740.

3. Franklin, R. E. and R. G. Gosling. 1953. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Nature, 171:740-741.

4. Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Genetical implication of the structure of deoxyribose nucleic acid. Nature, 171:964-967.
(Cuadro elaborado por A.R.C.D. en el 2003)3

DISCUSIÓN

Comentarios generales. Estos cuatro artículos básicos, son de lectura obligatoria, para los estudiosos de las Ciencias Genéticas, Biología Molecular, Biotecnología, y todas las áreas de las Ciencias Naturales, inclusive a los estudiosos de otras Ciencias: Moral, Ética, Bioética, Geología, Ciencias del Suelo, Sociología, Economía, Filosofía, y Ciencias Religiosas, Teológicas, por mencionar algunas. ¿Porqué? Porque existen personas que hablan del Material Genético, sin conocer, sus orígenes históricos, y mucho menos la literatura científica original, otros ni siquiera mencionan, a las personas o los trabajos de los científicos que hicieron alguna aportación, por ejemplo los trabajos de Gregorio Mendel. Por ello, se hace una invitación a releer, los trabajos científicos originales, sin menospreciar, su pensamiento y Dignidad de Persona Humana, credo religioso que profese, conforme a sus Principios, Criterios y Valores.

Dos de los artículos numerados en este escrito (1 y 4, ver cuadro 1) se hacen referencia, por ejemplo, en la conferencia dictada en Estocolmo, Suecia, por J. D. Watson, durante el 11 de Diciembre de 1962, cuando recibió su Premio Nobel en Fisiología o Medicina, y el cuál compartió con F. H. C. Crick y M. H. F. Wilkins; haciendo alusión: “El hallazgo de la doble hélice nos trajo no sólo la alegría sino un gran consuelo. Esta fue increíblemente interesante e inmediatamente nos permitió una proposición seria para el mecanismo de la duplicación del gene”. En el caso de los artículos (2 y 3, ver cuadro 1), Wilkins, también en la conferencia de Estocolmo Suiza, de la fecha antes indicada, menciona los trabajos de Rosalind Franklin, sobre rayos X. Estos artículos que se publicaron en la Revista Nature en 1953, son importantes para la humanidad; y, una forma de hacer homenaje y dar reconocimiento a los autores de estos artículos, 50 años después de su publicación, es recordarlos. Considerando lo anterior, los artículos (1 al 4), se mencionan en la Bibliografía, y dos de ellos (1 y 4), hice alusión en los libros: “Principios de la Ciencia Genética”, y en “De Mendel a Watson y Crick, 50 años, después (Cepeda, Dovala, A. 2003.2004).

¿Cuál es la importancia particular de los artículos científicos: 1 y 4, de Watson y Crick?
Su importancia radica en que, en el 1°, se habla de la Estructura de los Ácidos Nucleicos y se propone el modelo de la doble hélice del ADN; en tanto que el N° 4, se hace alusión a las Implicaciones de la Estructura del ADN, indicándose las hipótesis de trabajo.

¿Porqué se hace alusión a los trabajos de Wilkins, Rosalind Franklin y R. G. Gosling, mencionados como artículos científicos 2 y 3, de esté escrito? Por la sencilla razón, de que los tres investigadores, reconocen los trabajos de Watson y Crick, y viceversa, en sus respectivos trabajos, y dichos investigadores también tuvieron sus aportaciones importantes, en relación con el Modelo de la Doble Hélice del ADN. Valga la aclaración: los artículos científicos del 1 al 4, del presente escrito, son respetando el orden cronológico de aparición en la Revista Nature, y en ellos se mencionan los distintos hallazgos, que estas personas encontraron, como resultados de su investigación científica.

Comentarios particulares. A continuación, se mencionan algunos comentarios particulares, a los cuatro artículos.

Artículo 1. “Estructura Molecular de los Ácidos Nucleicos. Una Estructura del Ácido Desoxirribonucleico”, de Watson y Crick. 1. En este artículo de Watson y Crick (1953), proponen el modelo que conocemos como la Doble Hélice, en el se muestra únicamente una figura diagramática, para representar, la estructura molecular del Ácido Desoxirribonucleico. 2. Precisan dos razones, del porqué difiere su propuesta con relación al modelo propuesto por Pauling y Corey, siendo las siguientes: (1) El material que produce los diagramas de rayos X es la sal, no el ácido libre. Sin los átomos de hidrógeno acídicos no esta claro que fuerzas podrían mantener unida la estructura, de manera especial, dado que los fosfatos cargados negativamente que hay cerca del eje se repelerían unos a otros; (2) Algunas de las distancias de van der Waals parecen demasiado pequeñas. 3. Demostraron la posibilidad de ordenar los pares de bases nitrogenadas: adenina y timina, y guanina y citosina. 4. El espacio que había entre cada cadena de la hélice, era de 3.4 Å, que se había visto en los estudios de rayos-X, guardaba relación con la distancia entre los pares de bases, correspondiendo una distancia de 34 Å, a la distancia recorrida, por una sola vuelta de la hélice. 5. Se sugiere una posible reproducción del material genético.6. Agradecen al final del artículo a las siguientes personas: Dr. Jerry Donohue; Dr. M. H. F. Wilkins, Dr. Rosalind E. Franklin y sus colaboradores. 7. Las Instituciones que se mencionan son: King’s College, London; National Foundation for Infantile Paralysis; Medical Research Council Unit for the Molecular Structure of Biological Systems; Cavendish Laboratory, Cambridge. 8. El artículo tiene cinco referencias bibliográficas, y aparece la fecha 2 de abril; y, fue publicado por Nature, en el Volumen 171, paginas 737-738, el día 23 de Abril de 1953.

Artículo 2. “Estructura Molecular del Ácido Desoxirribonucleico”, de Wilkins. 1. En el artículo de M. H. F. Wilkins, presenta dos figuras, la primera: muestra la fotografía del Ácido Desoxirribonucleico de la estructura B. coli; y la segunda, muestra los patrones de difracción del sistema de las hélices correspondiente al ADN. 2. El propósito del escrito del autor, era describir un camino preliminar considerando evidencia experimental, para las cadenas espirales de los polinucleótidos. 3. El artículo tiene varias partes bien definidas: (1) Se presentan los antecedentes considerando los datos de Astbury, y mencionan el propósito; (2) El modelo de las hélices mediante la difracción; (3) la interpretación de los rayos X, mediante el empleo de la fotografía, en donde se consideran los cuadrados de la función de Bessel; (4) La estructura en vivo, en donde se hace alusión al significado biológico de la doble hélice del ácido nucleico; y, (5) Los agradecimientos. 4. Precisa el diámetro de 20 Å para cada cadena de la hélice y una longitud de 34 Anströms (Å). 5. Se hace alusión a la importancia del material biológico: cabezas de esperma, bacteriófagos, y al principio de transformación. 6. Agradece al final del artículo a las siguientes personas: Profesores: J. T. Randall, E. Chargaff, R. Signer, J. A. V. Butler, y a los Doctores: J. D. Watson y F. H. C. Crick, y a los colegas de Wilkins: R. E. Franklin, R. G. Gosling, J. L. Brown y W. E. Seedes; y también se mencionan a: A. R. Stokes y H. R. Wilson. 7. Se mencionan las siguientes instituciones: University of Wales; Medical Research Council Biophysics, Research Unit; Wheatstone Physics Laboratory, King’s College London. 8. El artículo tiene 6 referencias bibliográficas, con fecha 2 de Abril, y se publicó en Nature el 23 de Abril de 1953, en el volumen 171, paginas: 738-740.

Artículo 3. “Configuración Molecular en el ADN sódico”, de Franklin y Gosling. 1. R. E. Franklin y R. G. Gosling (1953), presentan una fotografía de una radiografía de Rayos X, la cual también empleó Wilkins, sobre la Estructura B del ADN sódico, y que conocían Watson y Crick, por la comunicación que Wilkins les envió. 2. Un interesante y antecedente importante mencionado es que Stokes y Wilkins fueron los primeros en proponer una estructura de los ácidos nucleicos, considerando la estructura de la hélice realizada en la tesis de Furberg en 1949.3. En su metodología, se hace alusión explicita de la función matemática del físico Bessel, mejor conocida como la Función de Bessel: Fn = Jn(2p R)exp i n(Y + 1/2p). Aunque también se indica función de Petterson de la Estructura A. 4. Considerando la hipótesis de la estructura helicoidal, fue posible establecer y deducir mediante la radiografía de Rayos X de la Estructura B, las dimensiones de la hélice, medida en Angström (Å). 5. Los investigadores consideraron que su modelo no es inconsistente con el modelo propuesto por Watson y Crick en sus precedentes comunicaciones. 6. Concluyen acerca del grupo fosfato, considerando los argumentos de Gulland y sus propias observaciones. 7. Los créditos son a: Prof. J. T. Randall; Drs. F. H. C. Crick, A. R. Stokes y M. H. F. Wilkins. En esta parte no se mencionó a James Watson. 8. La Institución que se menciona es: Wheatstone Physics Laboratory, King’s College, London. 9. El artículo cuenta con ocho referencias, con fecha 2 de Abril, y publicado por Nature el 25 de Abril de 1953, y apareció, en el Volumen 171, paginas 740-741.

Nota: De las seis denominaciones de “Sodium Thymonucleate” se escogió con fines didácticos el de “ADN sódico”, para su versión en español.

Artículo 4. “Implicaciones Genéticas del ADN” de Watson y Crick. 1. Presentan cinco figuras, de las cuales la número 2, ya se había mencionado en el artículo anterior de ellos; en las figuras 1, 3, 4 y 5, muestran formulas químicas de: una de las cadenas de la doble hélice del ADN, la formula química, de las dos cadenas de la doble hélice, la partición de la adenina y timina, y la partición de la guanina y la citosina, respectivamente. 2. Como antecedentes del escrito, mencionan la estructura propuesta por ellos, los trabajos de los investigadores de King’s College, presentados al mismo tiempo; y, los autores resaltan la importancia del ADN, en la vida celular y constituyente esencial de los cromosomas, desde el inicio del escrito. 3. La estructura del ADN propuesta por ellos, mencionan que es incompatible, con otras estructuras previamente propuestas. 4. Consideran que su Modelo: a) sí su estructura es correcta, sugiere inmediatamente, el mecanismo de duplicación del ADN; b) es un par de templetes complementarios entre sí, de cadenas de polinucleótidos; c) es una estructura abierta; d) y puede explicar numerosos fenómenos, como la mutación espontánea. 5. Demostraron la posibilidad de las formas tautoméricas de ordenar los pares de bases nitrogenadas: adenina y timina, guanina y citosina. 6. Se hacen varias preguntas: ¿Cuáles son los precursores polinucleótidos?, ¿De qué están hechas el par de cadenas desenrolladas y separadas?, ¿Cuál es el rol preciso de las proteínas?, ¿Es el cromosoma una larga cadena de ácido desoxirribonucleico?. 7. Terminan con el contenido del escrito, mencionando la Hipótesis sugerida por ellos: “El patrón de las bases formadas por plantilla, por cada cadena de ácido desoxirribonucleico y el del gene, contienen los pares complementarios de cada plantilla”. 8. Las instituciones que se mencionan en el escrito son: King’s College, y National Foundation for Infantile Parálisis (USA). 9. El escrito tiene 5 referencias bibliográficas, y fue publicado el 30 de Mayo de 1953, por la revista Nature, en el Volumen 171, paginas: 964-967.

Observaciones y comentarios adicionales. Por cuestión de Método, a continuación se hacen observaciones y comentarios adicionales, con relación a los comentarios generales y particulares.

¿Porqué todos los comentarios particulares a los artículos se inician haciendo alusión a las figuras de los escritos? Porque es necesario tener un primer acercamiento del material genético, para conocer su apariencia, y nos dé una idea general de su forma, a través, del diagrama o la fotografía de Rayos X, de los ácidos nucleicos. Por lo tanto, la representación de las cadenas de la Doble Hélice, en las figuras representan al ADN, considerando los artículos científicos, escritos por Watson y Crick, Wilkins, R. Franklin y G, respectivamente durante 1953. La figura 1, sin las distancias en (Å), Watson y Crick la mostraron, en los artículos del 23 de Abril y 30 de Mayo, de 1953, en la revista Nature, y ellos, la consideraron puramente diagramática; y en ella se representan y simbolizan: las dos cintas o hilos, que forman las dos cadenas de fosfato y de azúcar, y las barras horizontales, son los peldaños, como si fuese una escalera, retorcida en espiral, de pares de bases que mantienen unidas las cadenas; y, la línea vertical indica el eje de la fibra; y, la figura 2, es similar al diagrama presentado por Wilkins (1953).

Preguntará Usted: ¿Y porqué desde el inicio de este ensayo, se habla de comentarios generales y después de comentarios particulares? Usted puede apreciar, que al inicio, se hicieron comentarios generales y después comentarios particulares a cada escrito; pues bien, este procedimiento es el Método Deductivo, y sí se hubiese realizado en forma inversa, es el Método Inductivo, es decir partir de comentarios particulares y llegar a comentarios generales. Son distintos los criterios, pues, para hacer comentarios de artículos científicos, acorde con el interés a indagar, puede verse, el aspecto de forma y posteriormente, su contenido, o viceversa. En cuanto a la forma del escrito: número de paginas, orden del tema, subtítulos, referencias bibliográficas, flexibilidad de la revista donde se hará la publicación, etc. Y respecto al contenido del escrito, que es aspecto importante en la transmisión del conocimiento, alguien puede estar interesado, en: las distancias cuantificadas en Anströms, de las distancias de los fosfatos, o de cuestiones más generales, como son la reproducción y transcripción del material genético. El análisis, es descomponer un todo, en sus partes, ya estamos empleando el Método Analítico, y sí hacemos comparaciones de fondo, ya estamos empleando el Método Comparativo. El ¿Porqué? de estas observaciones, son porque el proceso de investigación, en este caso, con relación al Modelo de la Doble Hélice, el propósito central de los cuatro escritos fue la propuesta de la estructura de los ácidos nucleicos. Se aprecia en sus contenidos metodológicos de los cuatro artículos de Watson, Crick, Wilkins, Franklin y Gosling, el estilo distinto de comunicar sus resultados con relación a la Estructura de la Doble Hélice. Emplearon procedimientos propios de las Ciencias Químicas, en sus versiones Química Orgánica y Bioquímica, al emplear la notación, como son las formulas de la composición del ADN; de las Ciencias Físicas, como es el procedimiento de la Difracción de los rayos X, y de las Ciencias Matemáticas, pues, se aplico la Función de Bessel, la cual fue más precisada en el escrito de Franklin y Gosling; además, de criterios de la Biología, en el cual se observó distintos materiales biológicos: cabezas de esperma y bacteriófagos, etc., y se obtuvieron evidencias experimentales. Usted puede tener varias interrogantes: ¿Porqué no se comentó mas explícitamente el criterio metodológico?, ¿Porqué Watson y Crick, plantean su Hipótesis al final de uno de sus escritos? Bueno, en el aspecto metodológico, respetuosamente, ninguno de los autores de los cuatro artículos científicos, no dan crédito, al menos directo, por ejemplo, a W. Rotengen, ¿Y quien fue este Persona?, pues nada más y nada menos, fue quien descubrió los Rayos X, o se empleó la medida internacional: Anström (Å), recordando que: Å =10-8 cm = 10-10 metros = 0.1 nanómetros (nm), llamada así, en honor a Ander Jonas Anström. También; se menciona y se explica la Función de Bessel o la función de Petterson, y no aparece ninguna referencia en la bibliografía, de los autores que originaron estos procedimientos científicos, técnicos y metodológicos, de suma importancia y uso actual, pues sin la aplicación de esos procedimientos, no se hubiese llegado al Modelo Estructural del ADN. En el caso de las hipótesis, posiblemente, sea una cuestión de estilo o de forma, permitida, en la elaboración de escritos, dado que regularmente, se plantea: titulo, introducción, antecedentes, hipótesis de estudio, propósitos u objetivos, materiales y métodos, discusión, conclusiones, bibliografía, etc.; o bien, en ciertos casos, dentro de la introducción, se contemplan algunos antecedentes, la hipótesis y el objetivo de la investigación. Cabe mencionar que en los artículos científicos, entra desde el luego, el criterio de la empresa, de cómo a de publicarse la comunicación de la investigación, no existiendo un consenso en las distintas publicaciones científicas.

CONCLUSIONES

1. Del año 1953 al 2003, transcurrieron cincuenta años después del descubrimiento del Modelo de la Doble Hélice propuesto por Watson y Crick, habiendo notables avances científicos, llegándose a conocer el genoma de más de 200 especies, y se completa la secuencia del Genoma Humano, dando inicio la Revolución Genómica. 2. Los cuatro artículos de: Watson, Crick, Wilkins, Franklin y Gosling, que se hicieron alusión, en esta obra, son imprescindibles para los estudiosos de la Ciencias Genéticas, en todas sus versiones, y otras Ciencias, en donde no se trate de buscar la “Paternidad” o “Maternidad” del descubrimiento, sino el beneficio de la Persona Humana y el Bien Común.

AGRADECIMIENTOS. Los autores del presente escrito científico, agradecen a las instituciones donde actualmente laboran.

Literatura citada

Cepeda Dovala, Ángel R. 2003. Principios de la Ciencia Genética. N° 1. 1a edición. Tópicos Culturales AW. A.R.C.D. Editor. México, D. F. (Libro de 170 paginas con ISBN 970-93441-0-2).

Cepeda D. A. R. 2003. Conferencia sobre el Camino de Mendel a los Principios de la
Herencia y La Estructura del ADN de Watson y Crick, 50 años después. Saltillo, Coahuila, México. (3 de Abril).

Cepeda D. A. R. 2004. De Mendel a Watson y Crick, 50 años después. N° 3. 1a edición. Tópicos Culturales AW. A.R.C.D. Editor. México, D. F. (Libro de 172 paginas con ISBN 970-93441-1-0)

Cepeda D. A. R. y Juan M. Cepeda D. 2004. Estudio Comparativo Genético Nutricional. Pigmentación en especies animales, vegetales y el Hombre. Proyecto de Investigación. Departamento de Suelos. UAAAN. Buenavista, Saltillo, Coahuila, México.

Cepeda D. A. R. y Juan M. Cepeda D. 2004. Estudios Bioestadísticos en la Composición Química de Suelos y de Esquilmos Agrícolas y Pecuarios. Departamento de Suelos. UAAAN. Buenavista, Saltillo, Coahuila, México.

Cepeda, D. A. R. y Jesús M. Cepeda D. 2004. Evaluación del Aprendizaje en la Enseñanza. Material del curso a nivel Postgrado impartido para alumnos de la Maestría en Ciencias de la Educación en la UANE, Campus Sabinas.

Cepeda Dovala, A. R.; Cepeda Dovala, J. M.; Cepeda Dovala, J. L.; Garnica Dovala, I.; Cepeda Ballesteros, J. A.; Cepeda Ballesteros, S. M. 2007. Biotecnología Moderna a más de 50 años del Modelo del ADN de Watson y Crick. Tópicos Culturales ARCD Editor. http://topicosculturales.blogspot.com/

Cepeda Dovala, José Luis. 2003. La Revolución genómica: Economía y Biotecnología. En: “La Revolución Genómica”. Universidad Autónoma Metropolitana UAM. México D. F. pp.135-150.

Gascón Muro, Patricia; López, M.; Cervantes, A.; Alonso, M. A.; Lisker, R.; Cepeda Dovala, J. L.; Ehrlich, P.; Silvestr, M.; Padilla, A.; Anguiano, H. 2004. La Revolución Genómica. 2. Orígenes y perspectivas. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Xochimilco. Asociación Mexicana de Genética Humana. AC.

Franklin, R. E. and R. G. Gosling. 1953. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Nature, 171:740-741.

Gascón Muro, Patricia; J. L. Cepeda Dovala; I. Garnica Dovala; et al. 2003. La Revolución Genómica. Dialogo entre Disciplinas. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Xochimilco. México D. F.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature, 171:737-738.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Genetical implication of the structure of deoxyribose nucleic acid. Nature, 171:964-967.

Wilkins, M. H. F. 1953. Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids. Nature, 171:738-740.

lunes, 30 de julio de 2007

Biotecnología Moderna a más de 50 años del Modelo del ADN de Watson y Crick

Biotecnología Moderna a más de 50 años del Modelo del ADN de Watson y Crick

Por

Angel R. Cepeda Dovala 1, 4
Juan Manuel Cepeda Dovala 1, 4
José Luis Cepeda Dovala 2, 4
Ignacio Garnica Dovala 3, 4
José Angel Cepeda Ballesteros 4
Sonia Margarita Cepeda Ballesteros 4

1 Profesores e investigadores de la Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN).
2 Profesor investigador de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco (UAM-X).
3 Profesor e Investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN)
4 Integrantes del Comité Editorial de Tópicos Culturales, autores del ensayo.

Saltillo, Coahuila, México. 30 de Julio de 2007

Resumen. La Biotecnología es de vital importancia en distintos campos del saber como las Ciencia del Suelo, y ayuda a solucionar problemas apremiantes de: salud, alimentación, producción agropecuaria, industrial, del Suelo y de las condiciones Ambientales, por mencionar algunos, en donde los descubrimientos del ADN (Ácido Desoxirribonucleico), hace cincuenta años, representan las firmes bases de esta multidisciplina moderna.
Palabras clave: ADN, Biotecnología, Ciencia del Suelo.
Key Word: Biotechnology, DNA, Soil Science.

1. Importancia de la Biotecnología moderna en distintos campos del saber. La Biotecnología moderna por su enfoque multidisciplinario es indispensable su conocimiento en distintos campos del saber dado que tiene una gran relevancia e importancia estratégica en distintos sectores de nuestro país, que ayuda a solucionar problemas apremiantes de: salud, alimentación, producción agropecuaria, industrial, del suelo y de las condiciones ambientales, por mencionar algunos, en donde los descubrimientos del modelo del ADN (Ácido Desoxirribonucleico), hace cincuenta y cinco años por Watson y Crick (1953), representan las firmes bases de esta multidisciplina científico tecnológica moderna.

2. Antecedentes de la Biotecnología moderna. Vivimos un siglo con extraordinarios cambios en el planeta tierra, uno de ellos es la aparición de la Biotecnología moderna, la cual tiene como antecedente el trabajo científico durante las década de los 50’s, 60’s y 70’s, del siglo pasado, son los momentos importantes, en donde podemos indicar una serie de acontecimientos científicos y tecnológicos, que cambiaran la orientación en el estudio científico de las Ciencias Agrícolas, en particular las Ciencias del Suelo, y las Ciencias Ambientales.

3. ¿Pero cuáles son los hechos históricos interesantes de estas tres décadas mencionadas? Un esfuerzo de síntesis es el siguiente: surge la Biotecnología moderna, durante la década de los 50’s, cuando tiene la aparición de la Ciencia Biología Molecular, se descubre el modelo estructural del material genético ADN (Ácido desoxirribonucleico), conocido como la Doble Hélice, así como los mecanismos de: multiplicación, replicación, y transcripción del ADN, el cual sintetiza al ARN, hasta llegar a formar las proteínas, y al cual conocemos como Dogma Central de la Genética. Durante la década de los 60’s, se consolida la comprensión de los fenómenos genéticos moleculares, y se ponen las bases arquitectónicas para que en la década de los 70’s, aparezca la nueva Ciencia denominada: Ingeniería Genética, con la Tecnología del ADN recombinante; y la síntesis científica y tecnológica de estas tres décadas, son el fundamento de la Biotecnología Moderna. (Ver Bolivar, 2002 y Cepeda 2003, 2005)

4. ¿Qué aspectos sobresalientes ocurren en las décadas de los 80, s, 90,s y hasta la actualidad?

Considerando la Cronología de las Ciencias Genéticas y otros campos del saber, de Cepeda (2005) y algunos aspectos sobre la Revolución Geonómica de Gascón et al (2003 y 2004), ocurre lo siguiente:

1984 Reunión histórica, antecedente del Proyecto Internacional del genoma humano. Se reúnen científicos expertos en la molécula de la vida: ADN, para analizar las consecuencias de las mutaciones del ser humano provocadas por las bombas atómicas que estallaron durante la guerra, en Hiroshima y Nagasaki. La reunión es en la ciudad de Alta, UTA, Estados Unidos; dicha reunión fue convocada por el Departament of Energy, del mencionado país.

1988 J. D. Watson es nombrado Director del Proyecto del Genoma Humano, cuya meta inicial fue la de cartografiar y secuenciar el genoma de nuestra especie.

1989 El inicio del Proyecto del Genoma Humano, momento de cambio histórico muy importante, se logra con la participación de científicos de distintos países: Alemania, China, Estados Unidos, Francia, Inglaterra y Japón, entre otros.

1990 Se inicia la Revolución Genómica.

1990 Aceptación oficial y arranque del Proyecto del Genoma Humano, implícito en el plan quinquenal conjunto del Departament of Energy y del National Institute of Health, de los Estados Unidos.

1990 Se descubre el gen SRY, conocido así por las siglas del inglés: “Región del Cromosoma Y”. También en este año se obtiene el primer éxito en terapia génica sustitutiva.

1994 En California (USA), comercializa el primer vegetal modificado genéticamente: un tomate; y Holanda autoriza la reproducción del primer toro transgénico.

1995 Se realiza la secuenciación completa de genomas de bacterias

1997 Ian Wilmut, Schnieke, A. E., Mcwhir, J., Kind, AJ & Campbell K. H. S., publican en Nature la clonación la oveja Dolly, primer mamífero clonado.

1997 La UNESCO aprueba en París la prohibición de la clonación humana, a través de un documento denominado: “Declaración común sobre el genoma humano y los derechos de los humanos”

1997 Expertos de distintos países: Brasil, China, Corea, Estados Unidos de América (USA), Francia, India, Japón, Taiwán y Reino Unido, inician la decodificación del ADN del arroz a través del Proyecto de Secuenciación del Genoma del Arroz (IRGSP), con el apoyo de dos empresas: Monsanto, y, Novartis-Syngenta, las cuales emplean la tecnología de la empresa Celera Genomics.

1998 F. Collins et al., presentan las Metas del Proyecto del Genoma Humano en EUA:

1998 La compañía Pharming, de Holanda, anuncia el nacimiento de dos terneras: Holly y Belle, las cuales fueron producidas a partir de un embrión de una vaca; el objetivo del experimento fue producir animales que proporcionen leche con un alto contenido de lactoferrina; dicha proteína humana es muy utilizada en el tratamiento de enfermedades infecciosas; sin embargo, el gobierno de Holanda se indigna, y se convierte en el primer país en prohibir la clonación de animales.

1998 Se completa la secuencia del nematodo C. elegans.

1999 Se completa la secuencia del primer cromosoma humano, el cromosoma 22.

2000 Secuencia completa del cromosoma humano 21.

2003 Se completa el genoma humano a 50 años del descubrimiento del modelo del ADN de Watson y Crick.

2007 Se conoce el genoma de más de 300 especies.

5. ¿Y que busca la Biotecnología Moderna?

En su lado positivo considerando la Ciencia Bioética, busca en forma racional, sistemática e inteligente y considerando los valores humanos, el hacer una aplicación respetuosa en un mundo altamente contaminado que repercute en el bienestar humano y del mundo en que vivimos, para aplicar los conocimientos tecnológicos, de una forma eficaz y eficiente para solucionar problemas apremiantes de: Salud, Alimentación; Silvoagropecuarios, Industrial, del Suelo y de las condiciones Ambientales, por mencionar algunos.

6. ¿Porqué es importante la Biotecnología moderna en las Ciencias del Suelo? Porque debe ser la estrategia primordial que propicie el uso racional de los recursos naturales, para la preservación, conservación y recuperación de todos los ecosistemas del planeta tierra, y que repercuta en beneficio de la Persona Humana y en el Bien Común, ejemplo de ello es la Bioremediación de suelos contaminados por hidrocarburos.

7. Biotecnología moderna: estrategia sustentable. Ejemplo de esta estrategia sustentable de la Biotecnología es, que sirve como instrumento propio de la naturaleza, promueve el sustento productivo, mediante la prevención y control de la Bioremediación del suelo, agua y aire contaminados, y no únicamente este aspecto sino que se a convertido el problema de la contaminación que es motivo de negociaciones, tratados y planes internacionales, como el combate a la desertificación. Contaminación generados principalmente por la Industria, y sus consecuencias para la Salud y Alimentación exigen las acciones de esta estrategia sustentable, para mejorar los ámbitos de biodiversidad, suelo, agua y aire, es obvio que las Ciencias del Suelo hacen énfasis en estos aspectos, pero también participan muchas ciencias, pues la Biotecnología moderna tiene un carácter multidisciplinario, pues intervienen: la Física, Química y Biología del Suelo, por mencionar algunas disciplinas.

8. CONCLUSIONES. 1. La Biotecnología es de vital importancia en el mundo científico, y aplicable a la realidad en distintos campos del saber Humano, y en forma particular, representa uno de los pilares para las Ciencias Agropecuarias, las Ciencias del Suelo, Agrícolas y Ambientales, para beneficio de la Persona Humana y el Bien Común.

AGRADECIMIENTOS. Los autores del presente escrito científico, agradecen a las instituciones donde actualmente laboran.

LITERATURA CITADA

Bolívar Zapata, F. 2002. Biotecnología moderna para el desarrollo de México en el siglo XXI: Retos y oportunidades. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Fondo de Cultura Económica. México D. F.

Cepeda Dovala, Angel R. 2003. Principios de la Ciencia Genética. N° 1. 1a edición. Tópicos Culturales AW. A.R.C.D. Editor. México, D. F.

Cepeda Dovala, Angel R. 2005. De Mendel a Watson y Crick, 50 años después. N° 3.
2a edición especial. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN) y
Tópicos Culturales. Buenavista; Saltillo, Coahuila, México. D. F.

Gascón Muro, P.; J. L. Cepeda Dovala; I. Garnica Dovala; A. López M.; A. Azanvurian; Ma. T. Tusie; A. Padilla; M. Muñoz de A.; P. Ehrlich. 2003. La Revolución Genómica. Dialogo entre Disciplinas. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Xochimilco. México D. F.

Gascón Muro, Patricia; López, M.; Cervantes, A.; Alonso, M. A.; Lisker, R.; Cepeda Dovala, J. L.; Ehrlich, P.; Silvestr, M.; Padilla, A.; Anguiano, H. 2004. La Revolución Genómica. 2. Orígenes y perspectivas. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Xochimilco. Asociación Mexicana de Genética Humana. AC.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature, 171:737-738.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Genetical implication of the structure of deoxyribose nucleic acid. Nature, 171:964-967.

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