Y ¿qué es la Biología Molecular?

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Imagen: Pixabay

Por: Sandra Aristizábal

A propósito de nuestro más reciente post sobre los resultados de las convocatorias de Minciencias para fortalecer los laboratorios de biología molecular para diagnóstico de la COVID – 19, le preguntamos a Diego Navas, Biólogo Molecular, sobre este concepto y sus curiosidades.

Mi canal 4.0: ¿Qué es Biología Molecular?

Diego Navas: Como su nombre lo indica, es el estudio de la biología a nivel molecular esto significa comprender cómo el material genético ADN, el RNA, y la síntesis de proteínas interactúan y se regulan. Así la biología molecular se encarga de estudiar tres importantes procesos que suceden en una célula: la replicación, la transcripción y la traducción del material genético, estos procesos son como tomar un manual de instrucciones que sería el ADN el cual le indica a la célula que hacer para reproducirse o mantenerse.

Mi canal 4.0: ¿Pará que sirve la Biología Molecular en esta contingencia de salud actual?

D.N: Para empezar, hay que saber que los virus pueden ser de dos tipos dependiendo de su material genético, o bien ser de ADN o ARN como lo es SARS-COV-2 causante de la enfermedad COVID 19.

Ahora bien, los virus no pueden copiarse a sí mismos, por lo que recurren a una célula hospedera que infectan para poder usar sus herramientas para llevar a cabo esta tarea y producir más virus, en este punto, la biología molecular permite comprender las interacciones que ocurren entre el virus y su hospedero, este conocimiento básico es indispensable para mejorar vacunas ya existentes y desarrollar nuevas. Entonces, gracias a lo que se sabe acerca de otros virus similares a SARS-COV-2 los científicos han empezado a trabajar en varios tipos de vacunas entre ellas: de virus inactivado, virus atenuado, péptidos, partículas similares a virus, proteínas recombinantes, de ADN y de ARN. De esta forma
podríamos decir que la biología molecular junto con la inmunología, epidemiología e infectología han estado en el centro de la atención científica de la pandemia.

Otro frente de batalla donde participa la biología molecular es en el diagnóstico de la enfermedad, pues se usan técnicas de rutina en los laboratorios de biología molecular, uno de los que más hemos escuchado hablar es el de PCR del inglés (polymerase chain reaction) que en español es reacción en cadena de la polimerasa, en esta se obtiene de la persona una muestra a partir de un frotis en su boca, pasa por un proceso de extracción del RNA del virus para luego ir a un tubo de 1,5 ml donde también se pondrán otros reactivos necesarios para que ocurra lo que normalmente ocurriría dentro de una célula, este tubo se coloca en un dispositivo llamado termociclador en tiempo real que hará que la temperatura sube y baje durante muchos ciclos y de esta forma obtener muchas copias de la porción de material genético de interés, si la persona está infectada los resultados mostraran una curva que asciende de lo contrario mostrará una línea horizontal.

Mi canal 4.0: ¿Cuál es el origen de la biología molecular?

D.N: Quizás el origen de la biología molecular comienza con el descubrimiento de los virus y bacteriófagos y se refuerza gracias al trabajo conjunto de genetistas, físicos, químicos, desde los trabajos de James Watson, Francis Crick, Rosalin Franklin y Maurice Wilkins sobre la estructura helicoidal del ADN quienes abrieron el paso para el desarrollo de la biología molecular.

La biología molecular en el día a día

D.N: Todos los días nuestras células son reemplazadas por otras del mismo tipo, unas hacen esto con más frecuencia que otras por el mecanismo que estudia la biología molecular, algunos alimentos que consumes, si estos son modificados genéticamente para que por ejemplo sean más nutritivos también hay biología molecular o los antibióticos producidos por microorganismos donde también estuvo presente la biología molecular.

Mi canal 4.0: ¿Qué se ha hecho alrededor de la biología molecular?

D.N: Entre los más importantes aportes de la biología molecular se encuentra: la tecnología del ADN recombinante, que es la combinación de AND de forma artificial de dos organismos distintos. El desarrollo de la PCR en 1985 por Kary Mullis convierte a esta técnica en indispensable pues permite una variedad de aplicaciones al ser usada en el campo de la investigación biológica y clínica. En el 2003 se dio a conocer todo el conjunto de genes (genoma) de un humano gracias al proyecto genoma humano que nos permitió comprender cómo la información genética determina el
desarrollo, la estructura y la función del cuerpo humano. En 1977, Frederick Sanger, desarrolla un método de secuenciación (Sager) que hasta entonces no se tenía y no se podía conocer con exactitud cada nucleótido que componía una secuencia de ADN, este sería el comienzo de los métodos de secuenciación hasta llegar a la secuenciación de nueva generación .

El futuro de la biología molecular

D.N: Cuando pienso en el futuro de la biología molecular tengo que mencionar uno de los más sorprendentes hallazgos en el área en la última década: el sistema molecular Crisp/Cas9 también llamado “tijeras moleculares”. Este sistema es usado naturalmente por las bacterias para protegerse contra virus. Entonces cuando una bacteria no muere a causa de un virus crea un sistema antivirus que consiste en almacenar una parte del ADN de este e incorporarlo al suyo, de esta forma cuando es atacada por el virus la bacteria ya tiene una “memoria” de virus y pone en marcha su mecanismo para contrarrestar su replicación. El sistema Crisp/Cas9 puede corregir una mutación en un gen o añadir uno al material genético de otro organismo, esto tiene un gran
potencial en la medicina, la terapia génica, la cura de enfermedades, el control biológico, la agricultura y ganadería entre otros, sin embargo a pesar de sus beneficios también tienen sus dudas, sus amenazas y problemas éticos que deben ser considerados, por ejemplo la edición genética en embriones humanos que hasta ahora ha sido un tema especulativo, pero que en un futuro podría ser una realidad.

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