Evolucion-Y-Moleculas-Ebook.Pdf
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LA CULTURA MOLECULAR Y LA BIOLOGÍA EVOLUTIVA CAPÍTULO UNO LAS TRANSFORMACIONES DE LA BIOLOGÍA AL CONCLUIR EL SIGLO XX 1. INTRODUCCIÓN 3 2. HERRAMIENTAS, PRÁCTICAS Y TRANSFORMACIONES MATERIALES DE LA BIOLOGÍA 6 3. LA ESTRUCTURA DE LAS CIENCIAS —Y DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR (¡LARGA VIDA A LA PLURALIDAD!) 13 CAPÍTULO DOS MOLÉCULAS Y EVOLUCIÓN ANTES Y DESPUÉS DE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL 1. INTRODUCCIÓN 19 2. GEORGES NUTTALL Y LA REACCIÓN DE PRECIPITINA 25 3. LA SEROLOGÍA 1. LA TAXONOMÍA ANIMAL DE ALAN A. BOYDEN 28 4. LA SEROLOGÍA 2. LA VARIACIÓN HUMANA 32 5. BIOQUÍMICA COMPARADA Y EVOLUCIÓN DEL METABOLISMO 37 CAPÍTULO TRES LAS TECNOLOGÍAS DE LA VARIACIÓN DE PROTEÍNAS 1. INTRODUCCIÓN. LA QUÍMICA DE PROTEÍNAS TRAS LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL 43 2. LOS ORÍGENES DE LA BIOMEDICINA Y LA EVOLUCIÓN MOLECULAR: LA “ENFERMEDAD MOLECULAR” DE LINUS PAULING Y LAS PRUEBAS ATÓMICAS ATMOSFÉRICAS 49 3. EMILÉ ZUCKERKANDL Y LOS USOS DEL FINGERPRINTING: GORILAS Y HUMANOS, PRIMER ROUND 54 4. LAS SECUENCIACIÓN DE PROTEÍNAS: INSULINA, AUTOMATIZACIÓN Y RADIOISÓTOPOS 59 5. HEMOGLOBINAS, EVOLUCIÓN Y EUGENESIA EN UNA ÉPOCA DE ANSIEDAD 62 6. EL CITOCROMO C Y EL ANÁLISIS SEMICUANTITATIVO DE EMMANUEL MARGOLIASH 67 CAPÍTULO CUATRO LA HIBRIDACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS 1. INTRODUCCIÓN. LAS TÉCNICAS MOLECULARES DE SEGUNDA GENERACIÓN 71 2. UNA TÉCNICA VERSÁTIL: LA HIBRIDACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS 73 3. UN FENÓMENO INESPERADO: EL DNA SATÉLITE 79 4. ¿POR QUÉ LA HIBRIDACIÓN DEJÓ DE SER POPULAR? CHARLES SIBLEY Y JON E. AHLQUIST, UNA MIRADA CONTENCIOSA A LA SISTEMÁTICA DE LAS AVES 84 5. EL ESCÁNDALO DE LA HIBRIDACIÓN DE DNA Y LA SISTEMÁTICA DE LOS PRIMATES 91 CAPÍTULO CINCO LA REVOLUCIÓN ELECTROFORÉTICA Y LA VARIACIÓN GENÉTICA DE POBLACIONES 1. INTRODUCCIÓN. EL PAPEL DE LA FUNDACIÓN ROCKEFELLER EN LA MOLECULARIZACIÓN DE LA BIOLOGÍA 97 2. UN MÉTODO TRANSPORTABLE: LA ELECTROFORESIS EN GEL DE AGAR 103 3. LA LLUVIA ATÓMICA Y LA VARIABILIDAD GENÉTICA EN LAS POBLACIONES: EL DEBATE ENTRE LA ESCUELA CLÁSICA Y LA BALANCEADORA 110 4. LA REVOLUCIÓN ELECTROFORÉTICA EN LA GENÉTICA DE POBLACIONES 116 5. EL ESTUDIO ELECTROFORÉTICO DE LA VARIACIÓN INTRA- E INTER-ESPECÍFICA 118 6. ESPACIOS HUMANOS: LA MEDICINA Y LA ANTROPOLOGÍA DURANTE LA GUERRA FRÍA 122 CAPÍTULO SEIS MORRIS GOODMAN: Y LA EVOLUCIÓN DE LOS PRIMATES: ENTRE VIEJAS Y NUEVAS PERSPECTIVAS 1. INTRODUCCIÓN 127 2. LA INMUNODIFUSIÓN 129 3. GOODMAN Y LA TRANSICIÓN A UNA NUEVA ETAPA 130 SEGUNDA PARTE IDENTIDAD SOCIO-PROFESIONAL Y CONSOLIDACIÓN DE UNA DISCIPLINA CIENTÍFICA CAPÍTULO SIETE PROMESAS, AUTORIDAD Y RETÓRICA DEL ANÁLISIS COMPARATIVO MOLECULAR 1. INTRODUCCIÓN. EL LUGAR DE LA RETÓRICA Y LAS PROMESAS EN LA CIENCIA 135 2. ZUCKERKANDL, PAULING Y EL RELOJ MOLECULAR: EL SEGUNDO ROUND DE LA SISTEMÁTICA MOLECULAR DE LOS PRIMATES 141 3. CUESTIONES DE GÉNERO Y ECONOMÍA MORAL DE LA CIENCIA: EL ATLAS DE PROTEÍNAS DE MARGARET O. DAYHOFF 149 4. COMPUTADORAS, SISTEMÁTICA MOLECULAR Y LOS PRIMEROS ÁRBOLES FILOGENÉTICOS 155 CAPÍTULO OCHO CONCEPTOS, TEORÍAS Y DEBATES EN LA FORMACIÓN DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR 1. INTRODUCCIÓN. ¿QUÉ SON LAS DISCIPLINAS CIENTÍFICAS? 163 2. LA TEORÍA NEUTRAL DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR DE KIMURA Y OHTA 167 3. EVOLUCIÓN NO-DARWINIANA: LA VERSIÓN DE KING Y JUKES 174 4. DEBATES E IDENTIDAD: EL RELOJ MOLECULAR Y EL TERCER ROUND DE LA EVOLUCIÓN DE LOS PRIMATES 179 5. LA INTEGRACIÓN SOCIOPROFESIONAL DE TRADICIONES Y LA CONSOLIDACIÓN DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR 185 CONCLUSIONES. LAS TRANSFORMACIONES Y RECONFIGURACIONES DE LA BIOLOGÍA A INICIOS DEL SIGLO XXI 193 NOTAS 199 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 235 AGRADECIMIENTOS Este trabajo deriva de mi tesis doctoral El origen de disciplinas como integración de tradiciones científicas: el caso de la evolución molecular (1996). En veinte años he acumulado una larga lista de colegas y maestros a quienes agradecer mi versión actual de la historia de la integración de dos tradiciones de la biología, que con frecuencia representaban versiones diametralmente opuestas del estudio de los seres vivos. Entre esas personas destacan Sergio Martínez, por su invaluable guía y exhaustiva revisión del trabajo original, así como Francisco Ayala, quien me abrió las puertas para entrevistar a Emilé Zuckerkandl, Walter Fitch (su compañero de pasillo en UC Irvine), Roy J. Britten, y Richard (Dick) Dickerson. En los siguientes años tuve la oportunidad, ya como profesora de la Facultad de Ciencias, de conversar de nuevo con ellos y con otros actores relevantes de esta historia. Una estancia de tres años en el Instituto Max Planck de Historia de la Ciencia en Berlín (2005- 2008), gracias a la generosidad de la Facultad de Ciencias y del doctor Hans Jörg Rheinberger, me facilitó la discusión con colegas que han trabajado distintos temas de la historia de la ciencia en la segunda mitad del siglo veinte. Los seminarios del Abteilung III me permitieron enriquecer algunas interpretaciones y publicar algu- nos de los resultados que aquí presento por primera vez en español. Mi visión sobre la molecularización de la biología, y de la relación profunda entre el contexto de la Guerra Fría, la biomedicina y la evolución molecular, se debe en buena parte a los trabajos publi- cados en las últimas dos décadas y a las discusiones con mis colegas Gisela Mateos, Vivette García Deister, Soraya de Chada- revian, Christina Brandt, María Jesús Santesmases, Angela Crea- ger, Michael Dietrich, Jean-Paul Gaudilliere, Vincent Ramillon, X / EVOLUCIÓN Y MOLÉCULAS Joel Hagen, Susan Lindee y Bruno Strasser. Agradezco también a mis colegas del Departamento de Biología Evolutiva (Oscar Flo- res, Livia León, Arturo Becerra, Antonio Lazcano, Erick García y Adolfo Navarro), con quienes he conversado acerca de estos temas, y quienes con gusto han aclarado mis dudas sobre el quehacer en el campo de la evolución molecular. Mención especial merece Víctor Anaya Muñoz, biólogo, com- putólogo y apasionado de las matemáticas, que casualmente — además de generoso coautor que me ha acompañado en estos temas— es el padre de Mateo, y el mejor “ex” que me pude haber encontrado. Por último, agradezco a los dos revisores de este libro por sus cuidadosos comentarios y sugerencias, que han sido importantes para mejorar este trabajo. Este libro fue posible gracias al proyecto de CONACyT, “Estandari- zación e internacionalización de la ciencia en la posguerra” (nú- mero 152879). PRÓLOGO Arturo Becerra Bracho Hoy en día con tres toques en la pantalla de la computadora se puede comparar la secuencia de un gen contra miles de genomas; en pocos segundos obtenemos una lista de secuencias similares a la que comparamos. Esta lista no sólo contiene resultados priori- zados y soportados por su parecido, además, podemos indagar con otro clic su actividad metabólica, la estructura terciaria o su distribución filogenética, entre otros muchos datos del gen selec- cionado. ¡Todo en unos segundos! Es posible que un alumno de licenciatura no se sorprenda de este resultado ni de la rapidez para obtenerlo, y ello es claramente un asunto generacional y de la falta de conocimiento sobre la cadena de hechos que hizo esto posible. Algo similar ocurre con algunos colegas que se dedican a la evolución molecular o que usan herramientas bioinformáticas. Si bien sabemos y vivimos (los menos jóvenes) la historia reciente del desarrollo rampante del cómputo y su aplicación en la biología, también desconocemos, o pasamos por alto, las historias ocultas (y extremadamente intere- santes) que se dieron para poder dar esos tres toques en la pantalla y obtener esos resultados. No me refiero solamente a los antecedentes informáticos o técnicos, como el aparato electroforético de Tiselius, que medía más de cinco metros de largo, la ultracentrífuga descomunal que generó un premio Nobel, o los laboriosos trabajos de secuencia- ción de proteínas. Consideremos además el papel de las depen- dencias gubernamentales (en los Estados Unidos) y las institucio- nes privadas como la Fundación Rockefeller, la influencia de la Guerra Fría y las pruebas de armas atómicas en la asignación de recursos para la investigación de la naciente disciplina, así como XII / PRÓLOGO la clara postura eugenésica de algunas organizaciones y científi- cos que participaron en la fundación de la biología molecular. Tomemos en cuenta también la narrativa histórica de las bases conceptuales del área, que tiene antiguas raíces en los trabajos de Georges Nuttall sobre la reacción de precipitina de principios del siglo veinte, pasando por la química de coloides, la doble hélice de Watson y Crick de los años cincuenta, la oposición a una visión molecular de la vida por los autores más importantes de la llama- da “síntesis evolutiva moderna”, hasta el trabajo fundacional de Zuckerkandl y Pauling y su influencia en lo que ahora llamamos genómica. Si bien existen diferentes versiones de los antecedentes histó- ricos de la disciplina, es claro que no están exentas de prejuicios o sesgos que los autores o protagonistas han incluido en la misma. El trabajo de Edna Suárez tiene un especial cuidado en este rubro y lo asocia con las condiciones del momento, ya que, como dice la autora, “los desarrollos científicos son parte de la historia cultural y social de su tiempo, y como tales deben ser adecuadamente contextualizados”.