Biología molecular

El campo de la biología es muy extenso y se ha dividido en varias partes o disciplinas, una de ellas se conoce con el nombre de biología molecular la cual se encarga principalmente de estudiar todos los procesos que se dan en los organismos vivos vistos desde un punto de vista molecular para lograr entender todas las interacciones que se dan en las células y en las moléculas incluyendo el ADN y el ARN.

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Biología celular

¿Qué es la biología molecular?

La biología molecular es una disciplina científica cuyo principal objetivo es estudiar los procesos que se dan en los seres vivos vistos desde el punto de vista molecular. Es el estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicas.

Definición

La biología molecular es una de las ramas de la biología que tiene como principal objetivo de poder analizar los procesos que se dan en los seres vivos pero vistos desde un punto de vista totalmente molecular. Es una ciencia que busca dar explicaciones sobre los fenómenos que se dan en la vida tomando en cuenta las propiedades macromoleculares. Se encuentra también relacionada con la ingeniería genética y bioquímica para entender las interacciones que suceden dentro de los sistemas de las células.

Características de la biología molecular

Entre sus principales características se mencionan las siguientes:

• Estudia los procesos vitales, estructuras y funciones de los seres vivos.
• Se enfoca en el estudio del ADN y del ARN así como en las características genéticas que son heredadas.
• También abarca áreas como la química, biología, bioquímica y genética.
• Se interesa principalmente en el estudio de la estructura química que tienen las sustancias que forman parte de la membrana biológica.
• Analiza la forma en la que los genes se comportan.
• Utiliza varias técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa, la electroforesis en gel, el southern blot (medio para precisar la masa molecular) y el western blot (medio para analizar las proteínas).

Qué estudia

La biología molecular es una ciencia que se encarga de estudiar todos los procesos que se relacionan con los organismos vivos pero se enfoca principalmente en el campo molecular con el objetivo de poder entender todas las interacciones que se dan entre las células, los organelos y las moléculas así como las relaciones que se dan entre las mismas. Es una ciencia que estudia principalmente El ADN y el ARN.

Historia

El campo de la biología molecular nació de la fusión de los trabajos de genetistas, físicos y químicos estructurales sobre un problema común: la naturaleza de la herencia. A principios del siglo XX, a pesar de que el emergente campo de la genética se guiaba por las leyes de Mendel sobre la segregación; los mecanismos reales de la reproducción, la mutación y la expresión de los genes seguían siendo desconocidos. Con el paso del tiempo fueron surgiendo más teorías y se le dio mayor importancia a la estructura química y física.

El periodo clásico de la biología molecular comenzó en 1953, con el descubrimiento de James Watson y Francis Crick de la estructura de doble hélice del ADN. A pesar de su importancia en las ciencias de la vida contemporánea, la biología molecular es una disciplina relativamente joven, que se originó en las décadas de 1930 y 1940 y se institucionalizó entre los años de 1950 y 1960.

Posteriormente se dio el descubrimiento de la función y de la estructura del ADN el cual llegó para modificar de forma importante el enfoque experimental que tenía el campo de la biología. A partir de este momento, la biología se centró en analizar este ADN así como de las propiedades y estructura que tenía. A inicios del año 1970 los problemas biológicos ya podían ser explicados desde un punto de vista molecular y es cuando se incluye también el método experimental utilizando hipótesis válidas que puedan ser explicadas y verificadas experimentalmente. En la segunda mitad del siglo XX, el progreso de la biología molecular se incrementó aún más gracias a las tecnologías que fueron creadas y que lograron por primera vez hibridar el ARN y el ADN mostrando así las bases para lograr el desarrollo de la técnica de hibridación.

Para qué sirve la biología molecular

La biología molecular tiene varios usos siendo el principal de ellos actuar como factor revolucionario que hace posible la modificación de los conceptos relacionados con la biología y la medicina. Sus análisis e investigaciones sirven de apoyo a diferentes actividades que incluyen la ingeniería molecular o genética. Sirve entonces para poder analizar todos los procesos que se dan en los seres vivos pero principalmente los que suceden en el ADN y el ARN.

En qué se diferencia de la biología celular

La principal diferencia entre la biología celular y molecular es que en la primera es una rama que se especializa en el estudio de las células en cuanto a propiedades, funciones, estructuras, ciclo vital e interacción con el medio ambiente mientras que la biología molecular es el campo de la ciencia que se encarga de estudiar las funciones que están relacionadas con la estructura de las moléculas principalmente las que forman parte del material genético.

Ciencias auxiliares

Algunas de las ciencias auxiliares de la biología molecular son los siguientes:

• Genómica comparativa: estudia la genética humana comparándola con organismos modelo.
• Análisis forense del ADN: es la utilización del ADN para identificar a personas, por ejemplo, para establecer la paternidad en casos de manutención de niños.
• Genómica funcional: estudio de los genes, las proteínas resultantes y el papel que desempeñan las proteínas en los procesos bioquímicos del organismo.
• Terapia génica: es un procedimiento experimental dirigido a sustituir, manipular o complementar los genes que no funcionan o los que funcionan mal con genes sanos.
• Genética molecular: estudia las macromoléculas importantes en la herencia biológica.
• Farmacogenómica: analiza la interacción entre la composición genética de un individuo y su respuesta ante los medicamentos.
• Proteómica: estudia el conjunto de proteínas codificadas por un genoma.
• Genómica estructural: intenta determinar las estructuras tridimensionales de un gran número de proteínas mediante técnicas experimentales y de simulación por ordenador.
• Toxicogenómica: analiza cómo los genomas responden a los factores estresantes del medio ambiente o a los tóxicos.

Importancia

La biología molecular es una ciencia muy importante pues hace posible el avance en cuanto a los conocimientos biológicos que hacen posible el desarrollo de terapias moleculares y celulares específicas por lo tanto, es el medio ideal para lograr establecer diagnósticos precisos sobre enfermedades. El aporte de esta ciencia a la industria es también vital, pues por medio de ella se logra crear diferentes tipos de avances biotecnológicos en los cultivos.

Libros

Algunos libros importantes en los cuales se puede encontrar información valiosa con respecto a la biología molecular se mencionan a continuación:

• Texto ilustrado e interactivo de biología molecular e ingeniería genética de Herráez Sánchez.
• Fundamentos de biología molecular del autor Freifelder D.
• Módulo III. Biología molecular y citogenética creado por Moreno Mérida.
• Biología celular y molecular por Gerald Karp.
• Histología: Texto y atlas: Correlación con biología molecular y celular por Wojciech Pawlina y Michael H. Ross.
• Biología molecular y citogenética por B. Hernández, F. Gómez-Aguado, M.I. Lorenzo y F. Simón.

Representantes

Algunos de sus principales representantes fueron:

• Charles Darwin: uno de los científicos que inició con el concepto de biología molecular.
• Gregor Mendel: analizó las leyes de la herencia.
• Francis Crick: uno de los responsables en el descubrimiento de la estructura molecular del ADN.
• James Dewey Watson: ayudó a descubrir la estructura molecular del ADN.
• Rosalind Franklin: una reconocida química que hizo aportes importantes para entender la forma en la que el ADN estaba estructurado.
• Max Perutz: un reconocido químico ganador de un Premio Nobel de Química que logró determinar cuál era la estructura molecular de la mioglobina.
• Francois Jacob: un biólogo que colaboró en el descubrimiento relacionado con el control genético de las enzimas y los virus.

Ejemplos

Algunos ejemplos de biología molecular se mencionan a continuación:

• En la producción de colorantes, potenciadores de sabor y aromatizantes.
• Alteración o modificación de propiedades genéticas de forma dirigida.
• Aumento en el crecimiento de especies de peces.
• Aumento en la producción y calidad de productos lácteos.
• Producción de antibióticos.