Historia y desarrollo del concepto de cuasiespecies ... - Severo Ochoa

condiciones que son necesarias para
una organización capaz de generar y
mantener información heredable y
adaptable. En realidad, la teoría de las
cuasiespecies representó la introducción
de un punto de vista molecular en
la biología evolutiva, un aspecto históricamente
deficitario en la genética de
poblaciones clásica.
Mientras en la Universidad de Göttingen
se desarrollaba la teoría de las cuasiespecies,
en el laboratorio de Charles
Weissmann en la Universidad de Zúrich (Suiza), se trabajaba
con un virus ARN que infecta a Escherichia coli
(E. coli), el bacteriófago denominado Qβ . Este virus
era una de las herramientas moleculares más atractivas
para estudios de replicación vírica y expresión de ARN
de las que se dispuso durante la segunda mitad del
siglo XX [29] . Weissmann había sido colaborador de Severo
Ochoa en la Universidad de Nueva York y allí
había dilucidado que el mecanismo de replicación del
Qβ tenía lugar vía una cadena complementaria a la que
denominó cadena negativa, en contraposición a la cadena
positiva presente en las partículas de virus. El
grupo de Zúrich puso a punto un método de mutagénesis
dirigida del bacteriófago Qβ que permitía introducir
mutaciones en posiciones preseleccionadas de su
genoma [15] . Este elegante procedimiento, cimentado en
un conocimiento muy detallado de la enzima que cataliza
la síntesis del ARN del fago, la denominada Qβ replicasa,
propició el inicio de una revolución en genética
que se conoce como «genética inversa» [30] . La
ruptura principal de la genética inversa con respecto a
la genética experimental clásica fue que, hasta entonces,
solamente se podía mutagenizar (ya fueran virus,
bacterias o células animales) al azar mediante compuestos
químicos (frecuentemente hidroxilamina, etilmetanosulfonato,
ácido nitroso o nitrosoguanidina) y buscar
entre la progenie mutagenizada aquellos individuos
que manifestaban el comportamiento que interesaba.
Este era uno de los
La
mutagénesis
dirigida de Qβ logró, por
vez primera, sintetizar
mutantes con lesiones
predeterminadas y bien
definidas a nivel molecular
y examinar el
comportamiento del
virus que las portaba
Virología | Volumen 16 - Número 1/2013
Artículo original: concepto de cuasiespecies en Virología
En
realidad, la
teoría de las cuasiespecies
representó la introducción
de un punto de
vista molecular en la
biología evolutiva, un
aspecto históricamente
deficitario en la genética
de poblaciones clásica
diseños experimentales
básicos de la
genética microbiana
con importantes
contribuciones por
parte de grandes investigadores
como
Ernst Freese y el
matrimonio Ethel e
Irwin Tessman [16] .
La mutagénesis dirigida
de Qβ logró,
por vez primera,
3
sintetizar mutantes con lesiones predeterminadas
y bien definidas a
nivel molecular y examinar el comportamiento
del virus que las portaba.
Dicho logro ha tenido una influencia
profunda en la biología
actual, sin el reconocimiento que se
merecía por parte de la comunidad
científica. Debe subrayarse que la
mutagénesis dirigida de Qβ pudo realizarse
gracias a la gran eficiencia de
la replicasa del fago in vitro, que permitía
prolongadas incubaciones para
la síntesis por etapas, y la introducción de un nucleótido
mutagénico en una posición precisa del ARN vírico [15] .
Figura 3. Esquema de la síntesis de ARN del fago Qβ por
etapas, con elongación limitada por la presencia de los
nucleótidos sustrato elegidos. En este esquema, se ilustra
la reversión de un mutante que tiene una A en vez de
una G en la posición 16 contada desde el extremo 3’ de
la cadena positiva de ARN. Para este experimento, las
etapas fueron: (1) incubación con GTP y ATP para sintetizar
la cadena negativa hasta la posición 15; (2) eliminación
del GTP y ATP y recuperación del complejo replicativo
activo mediante cromatografía de columna con Sephadex
(¡a 4º C!); (3) introducción del análogo mutagénico N 4 -
hidroxi-CMP en posición 15, con marca 32 P en el AMP
incorporado; y, finalmente, (4) elongación con los cuatro
nucleótidos sustrato para completar la síntesis de la cadena
negativa. Cuando esta se copia a cadena positiva con
los cuatro nucleótidos sustrato, se produce la síntesis de
los tipos mutante y salvaje debido a la actividad mutagénica
(apareamiento ambiguo con A y G) del N 4 -hidroxi-CMP.
Esta diapositiva fue escrita y coloreada a mano por
Charles Weissmann en 1975 y fotografiada para ser
empleada como diapositiva. Weissmann me la regaló
cuando me marché de Zúrich en 1977 para incorporarme
al Centro de Biología Molecular «Severo Ochoa» en Madrid.