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miércoles, 23 de septiembre de 2015

La lactasa se descubrió en 1889 y su actividad se demostró por quimioluminiscencia


Que la lactasa fuera descubierta a finales del sigo XIX no debería sorprendernos, ya que fue una época dorada en cuanto a descubrimiento de enzimas. La bioquímica como tal empezaba a despegar y muchos de los enzimas más utilizados hoy en día fueron descubiertos durante esa época. Sin embargo lo que si que llama la atención es el método de cómo reportó la actividad de la galactosidasa mediante el uso de la quimioluminiscencia, algo que es muy utilizado hoy en día para medir actividad enzimática. ¿Os animáis a conocer cómo descubrió un enzima tan esencial hoy en día?



Pensad que nos tenemos que ir hasta el sigo XIX, la caja de petri (las típicas cajas de cultivo que salen en CSI) tenía tan sólo 10 añitos aproximadamente, la microbiología era todavía adolescente y la bioquímica iba en pañales. Beijerinck fue el artífice del elegante método que después describiremos, pero no debemos olvidar que fue un científico muy importante en la época y que destacó en campos como la botánica, la zoología, la microbiología además de asentar las bases de la virología moderna al trabajar por primera vez con el virus del mosaico del tabaco.

¿Pero cómo analizó la lactasa mediante quimioluminiscencia? A lo largo de sus descubrimientos microbiológicos se topó con una bacteria conocida como Photobacterium phosphoerum capaz de emitir luz cuando las hexosas (como glucosa, galactosa, o fructosa) estaban disponibles en el medio. No obstante la bacteria no era capaz de utilizar disacáridos como fuente de carbono, por tanto la lactosa no podía ser directamente utilizada por estas bacterias. Para demostrar la presencia de beta-galactosidasas en ciertos organismos estableció un experimento muy sencillo.

Cultivó en placas con gelatina suplementadas con lactosa las bacterias luminiscentes y no observó ningún tipo de crecimiento, y por tanto ninguna emisión de luz. Sin embargo cuando se cultivaban conjuntamente con células de Saccharomyces kefir (ahora Kluyveromyces marxianus) o Saccaromyces tyrocola sí que se observó luminiscencia rodeando las colonias de las levaduras. Este halo brillante se debía al crecimiento de la bacteria luminiscente con lo que Beijerinck concluyó que la hidrólisis de la lactosa en glucosa y galactosa (hexosas) por las ß-galactosidasas presentes en las levaduras permitió el crecimiento de dichas bacterias por la diponibilidad de una fuente de carbono, demostrando por primera vez la actividad galactosidasa mediante quimioluminiscencia. 


Ahora usamos sustratos cromogénicos como el X-Gal (azul), o el PNP-Gal (amarillo) pero no podemos olvidar que su descubrimiento se hizo gracias a un bioensayo brillante (y nunca mejor dicho).

Rouwenhorst RJ, Pronk JT, van Dijken JP (1989) The discovery of β-galactosidase. Trends Biochem Sci 14:416–418.

3 comentarios :

uxio dijo...

Sería de justicia que empresas que hoy en día comercializan medios de cultivo con X-Gal y PNP-Gal para detección y recuento de Coliformes hicieran mención de Martinus Willem Beijerinck, artífice de este descubrimiento.
Enhorabuena por el articulo y muchas gracias por tu excelente blog.

David Talens dijo...

Ojo, que Beijerinck uso otro sistema que no tiene que ver con el X-Gal o el PNP-Gal...La rotura de estas moleculas permitía a las células crecer en el media, y estas en particular por la reacción con la fluorisceina (que por cierto alguna entrada tenemos también en el blog sobre ella) permitió deducir que la lactasa funcionaba. Gracias por comentar!

Anónimo dijo...

Muy interesante, no conocía mucho sobre Beijerick pero había oído hablar de él como el que por primera vez descubrió algo que llamó virus. También hay que decir que la creatividad y el ingenio son más importantes en la investigación que a veces tener unos medios de alta tecnología o muy caros, incluso a veces uno sustituye al otro. Hay científicos que han hecho enormes descubrimientos con muy pocos medios tecnológicos y en cambio, a día de hoy hay científicos que disponen de los mejores medios y sin embargo, son capaces de descubrir bien poco con ellos, ya sea por falta de ingenio o por presiones burocráticas que se lo impiden. Con los medios tecnológicos que hoy hay, creo que se podría descubrir muchísimo más, sin negar que es mucho lo que se ha hecho claro.

Yo escribí este artículo sobre los virus que me gustaría compartir :

https://paramisonenigmas.wordpress.com/2013/02/21/virus-marinos/

Saludos.