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Tal día como hoy, hace 65 años, se descubrió la estructura de doble hélice del ADN. Los dos científicos de la Universidad de Cambridge, James D. Watson y Francis HC Crick, anunciaron que habían descubierto la estructura del ADN, la molécula que contiene los genes humanos. Juntaron los conocimientos que se habían ensamblado y contaron con importantes colaboradores que aportaron resultados experimentales.

Allanando el camino hacia el descubrimiento

Hubo mucha investigación y preparación para este descubrimiento. El ADN, ácido desoxirribonucleico, fue descubierto por primera vez en 1869 por el médico suizo Friedrich Miescher. Investigó las proteínas en los leucocitos y, durante su trabajo, encontró una sustancia que no era una proteína. Realizó una extracción cruda de la sustancia y la denominó nucleína debido a su presencia en los núcleos de las células. Su nombre actual es ácido nucleico.

La estructura de doble hélice del ADN. Créditos de la imagen: Jerome Walker.

Casi al mismo tiempo, Gregor Mendel, el monje checo, estaba realizando experimentos con guisantes que demostraron que ciertos rasgos se pueden heredar. Sin embargo, estas dos piezas del rompecabezas no se juntaron hasta 1944 cuando el científico estadounidense Oswald Avery transfirió el ácido nucleico de una bacteria patógena a una bacteria inofensiva. Las bacterias que antes eran inofensivas ahora transmiten la capacidad de causar enfermedades a la siguiente generación. Por lo tanto, se estableció el vínculo entre la herencia y el ácido nucleico.

En 1949, Erwin Chargoff había obtenido la información para el apareamiento de bases del ADN, al descubrir que la cantidad de adenina también es igual a la cantidad de timina, y que la cantidad de guanina y citosina también es siempre igual, independientemente de la cantidad de Total de ADN. En este punto, los investigadores sabían que el ADN contenía las cuatro bases adenina, timina, guanina y citosina, pero no tenían idea de cómo se veía realmente la molécula de ADN.

Juntando las piezas

Como puedes imaginar, muchos otros investigadores estaban trabajando para descubrir la molécula fundamental de la herencia. Otro investigador, un químico de California llamado Linus Pauling, sugirió un modelo de triple hélice a principios de 1953. Watson y Crick competían con él para ser los primeros en descubrir la verdadera forma del ADN.

Crick y Watson a la derecha. Créditos de la imagen: Marjorie McCarty.

Watson y Crick hicieron el trabajo teórico, haciendo modelos de bolas y palos e interpretando los resultados experimentales. Colaboraron con Maurice Wilkins y su colaboradora, Rosalind Franklin, quien realizó trabajos experimentales. Los resultados experimentales involucraron la difracción de rayos X. El principio detrás de este método es que los rayos X brillantes en el ADN pueden formar cristales si se tratan de cierta manera. Luego, los rayos rebotan en la muestra, creando patrones en la película fotográfica que luego se pueden analizar para determinar la estructura.

Watson descubrió el emparejamiento de las bases del trabajo de Chargoff y el 21 de febrero de 1953 tuvo un gran avance cuando vio que el enlace adenina-timina tenía la misma longitud que el enlace citosina-guanina. Esto significaba que cada nivel en la hélice del ADN tendría la misma longitud y la columna vertebral de fosfato sería suave.

La famosa fotografía 51. Créditos de imagen: por fuente (WP:NFCC#4), uso legítimo, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=38068629.

La fotografía 51 proporcionó información crucial para deducir la estructura del ADN. La famosa fotografía fue tomada por Raymond Gosling, un estudiante de doctorado bajo la supervisión de Rosalind Franklin en el Kings College de Londres, en mayo de 1952. El ADN se había cristalizado en condiciones de humedad y la imagen muestra una X borrosa que puede no significar mucho para los inexpertos. ojo, pero es indicativo de una estructura de doble hélice con hebras antiparalelas. Watson y Crick pudieron deducir que el exterior de la cadena de ADN tiene una columna vertebral de moléculas alternas de desoxirribosa y fosfato, y los pares de bases están dentro de la hélice. Sus cálculos a partir de las fotos produjeron parámetros importantes para el tamaño y la estructura de la hélice. Existe controversia con respecto a esta foto, ya que Maurice Wilkins se la mostró a Watson y Crick sin la aprobación o el conocimiento de Rosalind Franklin.

La estructura de doble hélice también tenía mucho sentido porque ofrecía un mecanismo para la replicación del ADN. La estructura helicoidal permite que el ADN se replique al separarse en una hebra y convertirse en la plantilla para una nueva hélice.

Publicación y Premio

Watson y Crick tuvieron su momento Eureka la mañana del 28 de febrero. Habían reunido con éxito todas las piezas de información para llegar a la estructura de doble hélice del ADN. En su autobiografía, Watson escribió que, tras su realización, Crick entró en un pub cercano y anunció que había encontrado el secreto de la vida.

Rosalinda Franklin. Créditos de imagen: Otro.

Watson y Crick publicaron formalmente su descubrimiento el 25 de abril de 1953 en la revista Nature. Watson tenía solo 25 años en este momento, aunque Crick era 12 años mayor que él. El modesto artículo de una página comenzaba con la subestimación del siglo: esta estructura tiene características novedosas que son de considerable interés biológico. Fueron estimulados por el conocimiento de la naturaleza general de los resultados experimentales inéditos y las ideas de Wilkins y Franklin, como declararon en sus reconocimientos.

Crick, Watson y Wilkins recibieron el Premio Nobel en 1962. Franklin murió cuatro años antes de cáncer de ovario y, por lo tanto, no era elegible para el premio, ya que no se otorgan a título póstumo. Watson ha dicho que debería haber compartido el premio con ellos.

¡Sesenta y cinco años no es mucho tiempo para conocer la estructura del ADN, ha sido un descubrimiento fundamental que ha revolucionado la atención médica, la investigación, la agricultura y mucho más!

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