Hipótese do tetranucleótido

A hipótese do tetranucleótido de Phoebus Levene[1] foi unha hipótese inicial sobre a estrutura do ADN. Propoñía que o ADN estaba composto de secuencias repetidas dos catro nucleótidos. Isto orixinaba que o ADN tivese unha secuencia monótona, coa mesma secuencia de catro nucleótidos repetida unha e outra vez, o que facía imposible que o ADN puidese almacenar información xenética. Naquela época a maioría dos científicos pensaban que o ADN tiña unha función estrutural nos cromosomas e que era o compoñente proteico dos cromosomas o que era a base da herdanza. A hipótese foi moi influínte durante tres décadas a principios do século XX e seguiu sendo elaborada por Levene polo menos ata a década de 1930. O diagrama da dereita ilustra as ideas de Levene e Tipson sobre a cuestión.[2] En 1940, cando morreu Levene, Bass escribiu na súa necrolóxica o seguinte:[3]

Unidade repetida de tetranucleótido

Como resultado do traballo de Levene temos un concepto exacto das estruturas destas enormes moléculas, probablemente os materiais biolóxicos máis complexos cuxa imaxe arquitectónica fora reconstruída.

A hipótese implicaba que as catro bases dos nucleótidos estaban presentes en igual cantidade no ADN e as pequenas variacións nos valores experimentais considerábase que eran o resultado de erros experimentais.

Porén, Erwin Chargaff[4] demostrou que as frecuencias dos catro nucleótidos (A, G, C, T) non eran iguais, e as variacións atopáronse consistentemente en diferentes estudos. Tamén eran distintas en distintas especies. Concretamente, segundo as regras de Chargaff as relacións correctas son G = C ≠ A = T. As igualdades G = C e A = T suxerían que estas bases estaban emparelladas, este emparellamento era a base da estrutura do ADN que hoxe sabemos que é correcta e é resultado de que as febras do ADN son complementarias en bases. Inversamente, as desigualdades G ≠ A, G ≠ T, C ≠ A, C ≠ T significan que o ADN non podía ser unha repetición sistemática da mesma unidade fundamental de tetranucleótido, como requiría a hipótese do tetranucleótido. Así, non había ningunha razón para que a secuencia non puidese almacenar información. Os experimentos de Avery, MacLeod e McCarty (ao que inicialmente se lle puxeron moitas obxeccións debido á influencia da hipótese do tetranucleótido) e de Hershey e Chase demostraron definitivamente que o ADN portaba a información xenética.

En anos posteriores algunhas autoridades consideraron que a hipótese do tetranucleótido fora prexudicial para o desenvolvemento da bioloxía molecular. Bentley Glass, por exemplo, chamouna "catástrofe científica".[5] Máis recentemente, Hargittai[6] considerouna de maneira máis positiva, e Frixione e Ruíz-Zamarripa[7] escribiron sobre ela o seguinte:

O traballo [de Levene] culminou no informe de Levene e Tipson de 1935 que mostraba con exactitude por primeira vez a verdadeira estrutura molecular do ADN, así como unha representación case correcta da estrutura do ARN. Este logro merece a distinción deste artigo como un clásico da literatura da bioloxía molecular.

NotasEditar

  1. Levine, P.A. (1909). "Yeast nucleic acid". Biochem. Z. 17: 120–131. 
  2. Levene, P. A.; Tipson, R. S. (1935). "The ring structure of thymidine". J. Biol. Chem. 109 (2): 623–630. doi:10.1016/S0021-9258(18)75193-4. 
  3. Bass, Lawrence W. (1940). "Phoebus Aaron Theodor Levene, 1869–1940". Science 92 (2392): 392–395. Bibcode:1940Sci....92..392B. PMID 17794264. doi:10.1126/science.92.2392.392. 
  4. Chargaff, Erwin; Zamenhof, Stephen; Green, Charlotte (1950). "Composition of human desoxypentose nucleic acid". Nature 165 (4202): 756–7. Bibcode:1950Natur.165..756C. PMID 15416834. doi:10.1038/165756b0. 
  5. Glass, B. (1965). "A century of biochemical genetics". Proc. Am. Phil. Soc. 109: 1227–1236. 
  6. Hargittai, István (2009). "The tetranucleotide hypothesis: A centennial". Struct. Chem. 20 (5): 753–756. doi:10.1007/s11224-009-9497-x. 
  7. Frixione, Eugenio; Ruiz-Zamarripa, Lourdes (2019). "The "scientific catastrophe" in nucleic acids research that boosted molecular biology". J. Biol. Chem. 294 (7): 2249–2255. PMC 6378961. PMID 30765511. doi:10.1074/jbc.CL119.007397.