1940-1941. El papel del DNA y de los genes

En 1940, el microbiólogo alemán Max Delbrück (1906-1981) y el científico de origen italiano Salvador Luria (1912-1991) iniciaron una serie de estudios sobre el papel del DNA en la célula. Estos científicos, que adoptaron la nacionalidad eestadounidense, habían abandonado Europa en 1930, cuando los nazis comenzaban a ganar poder. Trabajaron con un material que resultaría tan importante para la investigación genética como el guisante de jardín usado por Mendel y la mosca de la fruta elegida por Morgan. Este "material adecuado" era un grupo de virus que atacan a las células bacterianas y, por lo tanto, se denominan bacteriófagos ("comedores de bacterias") o fagos, para abreviar. Cada tipo conocido de célula bacteriana es atacado por un tipo particular de virus bacteriano y, a su vez, muchas bacterias son hospedadores de muchos tipos diferentes de virus. Delbrück, Luria y el grupo que se les unió en estos estudios acordaron concentrar sus investigaciones en una serie de siete virus relacionados que atacan a Escherichia coli, la bacteria que habita normalmente el intestino de los seres humanos sanos. Estos virus eran poco exigentes y fáciles de mantener en el laboratorio, ya que no necesitaban mucho espacio ni instrumental complejo. Más aún, eran fenomenales para multiplicarse. Otra ventaja (que no se descubrió hasta después de comenzada la investigación) fue que este grupo de bacteriófagos tiene una forma altamente distintiva que permite identificarlos con facilidad con el microscopio electrónico. El análisis químico de los bacteriófagos reveló que consisten sencillamente en DNA y proteína, los dos contendientes prominentes que se disputaban, en ese momento, el papel de portador del material genético. La simplicidad química del bacteriófago ofreció a los genetistas una oportunidad notable. Los genes virales, el material hereditario que dirige la síntesis de nuevos virus dentro de las células bacterianas, debían ser llevados por la proteína o bien por el DNA. Si se lograba determinar cuál de los dos contenía la información genética, entonces se conocería la identidad química del gen. Por su parte, el genetista estadounidense George Beadle (1903-1989) estaba trabajando con mutantes para color de ojo de la mosca Drosophila melanogaster, un modelo experimental de gran importancia en la investigación genética. Beadle formuló la hipótesis de que cada uno de los distintos colores de ojos observados en los mutantes es el resultado de un cambio en una sola enzima de una vía biosintética. Para probar en una escala más amplia la idea de que los genes controlan las enzimas formó un equipo con el bioquímico Edward L. Tatum (1909-1975), también estadounidense. En lugar de elegir una característica genética y dilucidar su química, decidieron comenzar con reacciones químicas secuenciales, controladas por enzimas, para ver si las mutaciones afectaban a estas reacciones. El organismo que eligieron para sus estudios fue el moho rojo del pan Neurospora crassa que, desde entonces, se ha convertido en una herramienta de investigación genética tan famosa como la mosquita de la fruta. Sobre la base de sus estudios, Beadle y Tatum formularon la propuesta –por entonces osada y luego ganadora del Premio Nobel– de que un solo gen especifica una sola enzima o, en forma abreviada, la hipótesis de "un gen-una enzima". Con el correr del tiempo, esto resultó una sobresimplificación y la propuesta fue corregida a "un gen-una proteína". Posteriormente, el concepto se modificó una vez más al menos impactante, pero más preciso, "un gen-una cadena polipeptídica". Luego, este concepto también debió ser corregido.

Véanse también: caps. 9 y 10