Es difícil abordar la historia de la
bioquímica, en cuanto que, es una mezcla compleja de química
organica y biología ya que es evidente que la contribución
a esta disciplina ha sido muy extensa ya que esta apareció como
consecuencia del estudio de estas dos ciencias basicas,
desarrollandose y transformandose en participante destacado de la
indagación científica para comprender la base molecular de la
vida, mejor conocida como la ciencia que describe la química de los
seres vivos. (2)
Su aparición se asocia íntimamente con el desarrollo de las
ciencias de la química a finales del
siglo XVII y de la biología en el siglo XIX. Sin embargo
no fue hasta el primer año del presente
siglo que la bioquímica empezó a emerger como disciplina científica
independiente. El término bioquímica fue propuesto por el
químico y médico aleman Carl Neuberg en 1903 (3 )
La bioquímica, anteriormente llamada de química biológica
o fisiológica, surgió a partir de las investigaciones de
fisiologistas y químicos sobre compuestos y reacciones químicas
en seres humanos y plantas. Probablemente una de las primeras
aplicaciones de la bioquímica fue la producción de pan usando
levaduras, hace 5.000 años. Sin embargo se le atribuye que en
1828 Friedrich Wöhler publicó un artículo acerca de la
síntesis de urea, probando que los compuestos organicos pueden
ser creados artificialmente, en contraste con la creencia, comúnmente
aceptada durante mucho tiempo, que la generación de estos compuestos
eraposible sólo en el interior de los seres vivos. Por
otro lado el descubrimiento de la primera enzima en 1833 por Anselme Payen.
Estas dos se destacan y estan considerados entre los momentos mas
importantes de la historia de la bioquímica (1,4)
Desde entonces, la bioquímica ha avanzado, especialmente desde la mitad
del siglo XX con el desarrollo de nuevas técnicas como la
cromatografía, la difracción de rayos X, marcaje por
isótopos y el microscopio electrónico. Estas técnicas
abrieron el camino para el analisis detallado y el descubrimiento de
muchas moléculas y rutas metabólicas de las células, como
la glucólisis y el ciclo de Krebs (también conocido como ciclo
del acido cítrico) Hoy, los avances de la bioquímica son
usados en cientos de areas, desde la genética hasta la
biología molecular, de la agricultura a la medicina. (1 -3)
El pilar fundamental de la investigación
bioquímica se centra en las propiedades de las proteínas, muchas
de las cuales son enzimas. Muchos de los animales hipotéticos tratados como
supuestos críptidos resultaron ser —o se especula que en
realidad sean— individuos híbridos de especies simpatricas.
La transcripción del ADN es el primer
proceso de la expresión génica, mediante el cual se
transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la
secuencia deproteína utilizando diversos ARN como intermediarios.
Durante la transcripción genética, las secuencias
de ADN son copiadas a ARN mediante
una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la
información de la secuencia del ADN. De esta manera, la
transcripción del ADN también
podría llamarse síntesis del ARN mensajero.
En el caso de las eucariotas, el proceso se realiza en
el núcleo, y es similar al de las procariotas, pero de mayor
complejidad. Diferentes ARNp transcriben distintos
tipos de genes. La ARNpII transcribe los pre-ARNm, mientras que la ARNpI
y ARNpIII transcriben los ARN-ribosomales y ARNt, respectivamente. Los ARNs transcritos son modificados posteriormente. El
pre-ARNm,por ejemplo, sufre un proceso de
maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos
segmentos del ADN llamados los intrones paraproducir el ARNm final.
Durante este proceso de maduración se puede dar
lugar a diferentes moléculas de ARN, en función de diversos
reguladores. Así pues, un mismo gen o secuencia
de ADN, puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm y por tanto,
producir diferentes proteínas. Otro factor de regulación propio
de las células eucariotas son los conocidos potenciadores (en
inglés: 'enhancers'), que incrementan mucho (100 veces) la
actividad de transcripción de un gen, y no
depende de la ubicación de éstos en el gen, ni la
dirección de la lectura.
Clasicamente se divide el proceso de la transcripción en 3 etapas
principales (iniciación, elongación y terminación), pero
realmente se pueden diferenciar 5 etapas
Preiniciación
Al contrario de la replicación de ADN, durante
el inicio de la transcripción no se requiere la presencia de un cebador
para sintetizar la nueva cadena, de ARN en este caso. Antes del inicio de la
transcripción se necesita toda una serie de factores de
transcripción que ejercen los factores de iniciación. Estos se unen a secuencias específicas de ADN para reconocer
el sitio donde la transcripción ha de comenzar y se sintetice el ARN
cebador. Esta secuencia de ADN en la que se ensamblan
los complejos de transcripción se llamapromotor. Los promotores
se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes, antes del comienzo del gen, y a ellos se unen los factores
de transcripción mediante fuerzas de Van der
Waals y enlaces de hidrógeno. Los promotores
tienen secuenciasreguladoras definidas, muy conservadas en cada
especie, donde las mas conocidas son la caja TATA(situada
sobre la región -10), con la secuencia consenso TATA(A/T)A(A/T); y la
caja TTGACA (situada en el punto -35). La formación del complejo de transcripción se realiza
sobre el promotor TATA, allí se forma el núcleo del complejo de iniciación. Sobre la
caja TATA se fija una proteína de unión (TBP) junto con el factor
de transcripción TFII D (TF p Por razones históricas la
bioquímica del metabolismo de la célula ha sido intensamente
investigado, en importantes líneas de investigación actuales
(como el Proyecto Genoma, cuya función es la de identificar y registrar
todo el código genético humano), se dirigen hacia la
investigación del ADN, el ARN, la síntesis de proteínas,
la dinamica de la membrana celular y los ciclos energéticos. De
modo que actualmente la bioquímica ocupa una posición de creciente
importancia en la investigación biológica 4)
