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Revista Nº 51 Mayo - Junio 2013

Sumario Editorial Diagnstico Bioqumico Gacetilla Agenda Arte Bioagenda

Gacetilla


Historia de la Bioqumica

Autor: Fuente: www.ecured.cu

Vale destacar que el primer instituto de investigacin estructurado y vuelto nicamente para la qumica de la vida surgi en 1872, como Instituto de Qumica Fisiolgica de la Universidad de Strasbourg mientras que en 1880 la universidad norteamericana de Yale estruturou los primeros cursos regulares de qumica fisiolgica. Alrededor de 1899, cuando la universidad inglesa de Cambridge cre el laboratorio de qumica dentro del departamento de fisiologa, ayudado por Frederick Gowland Hopkins,primer profesor de bioqumica de la Universidad de Cambridge, y tambin fundador de la bioqumica inglesa. La qumica de la vida ya estaba establecida como ciencia, bajo diferentes denominaciones. Entre los momentos ms importantes de la historia de la bioqumica, se destacan:

- Anselme Payen, en 1893 descubri la primera enzima, la diastasa.
- Friedrich Whler, en 1828 public un artculo acerca de la sntesis de urea, probando que los compuestos orgnicos pueden ser creados artificialmente, en contraste con la creencia, comnmente aceptada durante mucho tiempo, que la generacin de estos compuestos era posible slo en el interior de los seres vivos.

Desde entonces, la bioqumica ha avanzado, especialmente desde la mitad del siglo XX con el desarrollo de nuevas tcnicas como la cromatografa, la difraccin de rayos X, marcaje por istopos y el microscopio electrnico. Estas tcnicas abrieron el camino para el anlisis detallado y el descubrimiento de muchas molculas y rutas metablicas de las clulas, como la gluclisis y el Ciclo de Krebs (denominado as en honor al bioqumico Hans Adolf Krebs).

Hoy, los avances de la bioqumica son usados en cientos de reas, desde la gentica hasta la biologa molecular, de la agricultura a la medicina. Probablemente una de las primeras aplicaciones de la bioqumica fue la produccin de pan usando levaduras, hace 5.000 aos.

El pilar fundamental de la inves-tigacin bioqumica se centra en las propiedades de las protenas, muchas de las cuales son enzimas. Por razones histricas la bioqumica del metabolismo de la clula ha sido intensamente investigado, en impor-tantes lneas de investigacin actuales (como el Proyecto Genoma, cuya funcin es la de identificar y registrar todo el cdigo gentico humano), se dirigen hacia la investigacin del ADN, el ARN, la sntesis de protenas, la dinmica de la membrana celular y los ciclos energticos.

Aportes de la Bioqumica

Esta disciplina dio origen a la enzimologa, se convirti en el fundamento de la inmunologa, de la virologa, del estudio de las hormonas y vitaminas y de la gentica, y se integr con la citologa en la biologa celular.

En las cuatro dcadas que siguieron a 1907, ao del descubrimiento de la vitamina C, se aislaron y sintetizaron casi todas las vitaminas conocidas. El nombre vitamina fue introducido en 1913 por el alemn Funk, quien un ao antes haba descubierto la tiamina.

En un perodo de igual extensin a partir de 1916, ao del aislamiento de la tiroxina por Kendall, se suceden grandes descubrimientos sobre las hormonas. En 1922 Banting, Best y MacLeod aislaron las insulina. Ese momento es considerado el comienzo de la endocrinologa moderna. Banting y MacLeod recibieron el Premio Nobel al ao siguiente. Kendall aisl los corticoides en 1934 y sintetiz la cortisona en 1940. Recibi elPremio Nobel en 1950. La sntesis de la insulina en 1953 por el britnico Sanger marca un hito. Recibi el Premio Nobel de Qumica en 1958. En 1956 Li descubi la estructura de las hormonas adrenocorticotrofa (ACTH) e hipofisiaria de crecimiento.

La cristalizacin del virus del mosaico del tabaco y el descubrimiento de su composicin de protenas y cido ribonucleico realizados por el norte-mericano Stanley en 1935 fue el comienzo de la virologa como disciplina independiente. Recibi el Premio Nobel de Qumica en 1946. Gracias a la tcnica del cultivo de tejidos inventada por el francs Carrel en la primera dcada del siglo (Premio Nobel en 1912) en 1946 se pudo cultivar el virus de la poliomielitis (Weller, Robbins y Enders, Premio Nobel en 1954) y en 1955, cristalizarlo (la primera cristalizacin de un virus del hombre). En 1954 Salk elabor la primera vacuna contra esa enfermedad, hoy erradicada gracias a la vacuna mejorada inventada por Sabin en 1962.

La inmunologa moderna comenz precisamente en 1900, cuando Bordet y Gengou concibieron la reaccin de fijacin de complemento para detectar antgenos y anticuerpos. Un ao despus se produjo un descubrimiento trascendental: el de los grupos sanguneos hecho por el austraco Landsteiner (Premio Nobel en 1930). En 1902 Richet introdujo el trmino de anafilaxia y en 1906, Pirquet, el de alergia. La teora de la histamina fue formulada por Dale en 1913. Gracias a la electroforesis inventada por Tiselius en 1937 (Premio Nobel de Qumica en 1946), su inventor demostr dos aos despus que los anticuerpos estaban contenidos en la fraccin gama de las globulinas. En 1940 Landsteiner y Wiener descubrieron el factor Rhesus. El descubrimiento del sistema antignico linfocitario del hombre se inici en 1958 con la descripcin de Dausset del antgeno leucocitario de superficie. En 1965 Edelman Y Porter descubrieron la estructura molecular de los anticuerpos (Premio Nobel en 1972).

El hito inicial de la bioqumica moderna se halla en los trabajos del qumico alemn Emil Fischer (1852-1919). Entre sus numerosas contribuciones se encuentran aquellas de 1902 en que demostr la composicin amino-cida de las protenas y formul la hiptesis del enlace peptdico, a la que tambin llegaba independientemente, ese mismo ao, Hofmeister. Muy importantes tambin fueron sus estudios sobre la forma de accin de las enzimas -el trmino enzima lo haba introducido el fisilogo alemn Khne en 1878. Fischer conclua que la accin de una enzima era especfica en relacin con un substrato: la enzima era al substrato como la llave a la cerradura. Fischer recibi el Premio Nobel de Qumica en 1902.

El estudio de la estructura de las protenas progres rpidamente con la incorporacin de la ultracentrifugacin, inventada en 1928 por el sueco Svedberg (haba recibido Premio Nobel de Qumica en 1926 por su trabajo sobre sistemas coloidales) y de la cromatografa, desarrollada por el ruso Tswett. En 1930 el qumico alemn Staudinger (Premio Nobel de Qumica en 1953) sugiri la idea de macromolculas proteicas. Estas investigaciones tuvieron un hito 1955 en la demostracin lograda por el ingls Sanger de la estructura exacta de una protena: la insulina.

De Emil Fischer parti, adems, otra lnea de investigacin: la de los fermentos. En ella se destac, primero, su discpulo Otto Warburg, que en 1918 inici sus investigaciones sobre la respiracin celular. En 1930haba descubierto el fermento respiratorio (citocromos). Al ao siguiente recibi el Premio Nobel. Dos aos antes, el norteamericano Sumner haba hecho la primera contribucin sobre la naturaleza qumica de las enzimas, haba cristalizado la ureasa, una protena. Recibi el Premio Nobel de Qumica en 1946. Paralelamente, el fisilogo ingls Hill (Premio Nobel en 1922) y los bioqumicos alemanes Meyerhoff (Premio Nobel en1922) y Embden investigaban, aplicando la termodinamia, la energtica de la contraccin muscular y atribuan el rendimiento y temperatura desarrollados en ella a la transformacin del glucgeno en cido lctico. A fines de los aos 20 los bioqumicos estaban de acuerdo en que los cidos fosfricos tenan una importancia decisiva en la produccin de la energa muscular. Las investigaciones referidas sobre la energtica muscular y las de los esposos norteamericanos Cori (Premio Nobel en 1947), del bioqumico hngaro Szent-Gyrgi (Premio Nobel en 1937) y de Hans Krebs (Premio Nobel en 1953), condujeron al descubrimiento del adenosintrifosfato en 1929 (Lohman en Alemania y Siske y Subbarow en los Estados Unidos), una revolucin en la fisiologa del msculo a decir de Hill, al descubimiento del coenzimo A en 1947 (Lipmann, Premio Nobel en 1953) y del acetil-coenzimo A en 1951 (Lynen, Premio Nobel en 1964). En 1937 Krebs concibi el ciclo que se conoce con su nombre. En 1956 Sutherland descubri el el adenosinmonofosfato cclico.

Entendida como la integracin de bioqumica y citologa ultraestructural, la biologa celular naci de la concurrencia de tres fuentes de conocimientos: la bioqumica, el aislamiento de componentes celulares principalmente por ultracentrifugacin, y la microscopa electrnica. En 1934 se pudieron aislar mitocondrias, pocos aos depus se ubic en ellas el lugar de formacin del ATP.y de realizacin del Ciclo de Krebs. En1949 De Duve y colaboradores descubrieron los lisosomas por fraccionamiento celular. En 1945 Palade describi el retculo endoplsmico, pero, en general, los aportes de la ultramicrosocopa se realizarn a partir de 1950. En pocas dcadas estaba consolidada la biologa celular. En 1974 Claude, De Duve y Palade recibieron el Premio Nobel por sus descubrimientos sobre la organizacin morfolgica y funcional de la clula.



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