As¨ª naci¨® la doble h¨¦lice de ADN, el secreto de la vida que cumple 70 a?os

Fue una de las noticias m¨¢s importantes del siglo XX, pero ning¨²n peri¨®dico, radio o televisi¨®n se hizo eco del descubrimiento de la estructura del ADN cuando se produjo, hace hoy 70 a?os. Y eso que los protagonistas de la historia sab¨ªan vender muy bien su logro: ¡°Hemos descubierto el secreto de la vida¡±, declar¨® el ingl¨¦s Francis Crick al irrumpir en un bar de copas de Cambridge (Reino Unido) abrazado a su pareja cient¨ªfica, el estadounidense James Watson. Dos meses despu¨¦s de esta poco convencional primicia, Watson y Crick hicieron el anuncio formal en Nature. La prestigiosa revista cient¨ªfica public¨®, sin darle mucha importancia, su soluci¨®n al rompecabezas que hab¨ªa desquiciado a los bi¨®logos durante d¨¦cadas: ?C¨®mo se transmiten los genes de padres a hijos?

Aunque en 1953 el ¨¢cido desoxirribonucleico (ADN) no era ning¨²n desconocido para la ciencia, todav¨ªa ten¨ªa mala fama. A pesar de que varios experimentos con bacterias en los a?os 1940 hab¨ªan demostrado que los genes est¨¢n hechos de ADN, ni siquiera los autores de esos descubrimientos acababan de creerse que esa fuera la mol¨¦cula de la vida. Parec¨ªa demasiado sencilla y mon¨®tona. Incluso algunos de sus estudiosos se refer¨ªan a ella como la mol¨¦cula est¨²pida, cuando se pensaba que el ADN era solo una larga cadena en la que cuatro unidades b¨¢sicas (A, C, G y T) se repet¨ªan una y otra vez.

La mayor¨ªa esperaba que se descubriera que los genes tambi¨¦n estaban hechos con prote¨ªnas, unas mol¨¦culas mucho m¨¢s variadas. Pero unos pocos investigadores pensaron que el secreto del ADN pod¨ªa estar en las estructuras que pod¨ªa formar. La idea de cadenas de ADN enroscadas en forma de h¨¦lices empez¨® a flotar en los ambientes cient¨ªficos. Solo Watson y Crick lograron aterrizarla correctamente.

El peque?o art¨ªculo de Watson y Crick en Nature en abril de 1953, en el que presentaron la doble h¨¦lice, cambi¨® por completo la visi¨®n del ADN. Ya no era una mol¨¦cula mon¨®tona, porque esa estructura permit¨ªa una infinita variedad en la secuencia de unidades A, C, G y T dentro de una largu¨ªsima cadena. De hecho, ya no era una sino dos cadenas, y adem¨¢s complementarias entre s¨ª, como si una fuera el negativo fotogr¨¢fico de la otra.

Aquella doble h¨¦lice no solo asombr¨® por su belleza y simplicidad, sino porque esa estructura del ADN dec¨ªa mucho de su funci¨®n: pod¨ªa encerrar en su interior, bien protegidos, largu¨ªsimos mensajes y adem¨¢s llevaba incluida en s¨ª misma un sistema para fotocopiarse. La antes conocida como mol¨¦cula est¨²pida era la perfecta candidata para llevar la informaci¨®n gen¨¦tica.

As¨ª se lo hab¨ªa anticipado Francis Crick a su hijo de 12 a?os en una tierna y emotiva carta escrita el 19 de marzo de ese a?o: ¡°Nosotros creemos que el ADN es un c¨®digo. Es decir, el orden de las bases (las letras) hace que un gen sea diferente de otro (igual que una p¨¢gina de un libro es diferente de otra). Y adem¨¢s puedes ver c¨®mo la naturaleza hace copias de los genes. Si las dos cadenas se desenredan y separan, y sobre cada cadena se construye una complementaria (porque A siempre va con T y C siempre va con G), tendremos dos copias [de la doble h¨¦lice] donde antes ten¨ªamos una¡±, escribi¨® Crick. Ni ¨¦l ni su socio investigador se atrevieron a decirlo con esa contundencia, solo a insinuarlo al final, en su primer art¨ªculo sobre la doble h¨¦lice.

La informaci¨®n gen¨¦tica, una idea visionaria

La bomba cient¨ªfica la soltaron en un segundo trabajo, m¨¢s amplio, publicado seis semanas despu¨¦s tambi¨¦n en Nature: ¡°La precisa secuencia de las bases es el c¨®digo que guarda la informaci¨®n gen¨¦tica¡±, afirmaron Watson y Crick. Esa frase resume la genialidad y el car¨¢cter visionario de esa pareja cient¨ªfica, seg¨²n explica Matthew Cobb en su libro Life¡¯s Greatest Secret: ¡°Nadie se hab¨ªa referido antes a la informaci¨®n gen¨¦tica. Era un concepto que Watson y Crick se acababan de inventar. Sonaba muy extra?o, pero tambi¨¦n familiar, porque encajaba muy bien con las ideas que estaban en el aire [en la comunidad cient¨ªfica] en aquella ¨¦poca. Fue aceptado inmediatamente por cient¨ªficos de todo el mundo¡±.

En cambio, la respuesta a la gran pregunta de la biolog¨ªa pas¨® totalmente desapercibida al principio para el gran p¨²blico. Inglaterra celebraba ese a?o acontecimientos que parec¨ªan mucho m¨¢s grandes, como la coronaci¨®n de la reina Isabel II o la primera escalada a la cima del Everest. El ¨²nico diario brit¨¢nico que atendi¨® el tema en 1953 fue el News Chronicle, que el 15 de mayo public¨® una nota (M¨¢s cerca del secreto de la vida) en la que el jefe de Watson y Crick en la Universidad de Cambridge, sir Lawrence Bragg, hablaba de un emocionante descubrimiento ¡°sobre la sustancia que trasmite los rasgos hereditarios como el color de los ojos o la forma de la nariz. La forma en la que estas caracter¨ªsticas se pasan, de generaci¨®n en generaci¨®n, depende de la secuencia de cuatro grupos qu¨ªmicos. Descubrir c¨®mo esas cartas se barajan y reparten mantendr¨¢ a los cient¨ªficos ocupados durante los pr¨®ximos 50 a?os¡±.

Y as¨ª fue, exactamente: la doble h¨¦lice inici¨® una revoluci¨®n cient¨ªfica que culmin¨® en 2003 con la secuenciaci¨®n completa del genoma humano. Hoy se conmemoran en centros cient¨ªficos y educativos de todo el mundo ambos hitos (en su 70?y 20? aniversario, respectivamente) y en EE UU se celebra cada 25 de abril el D¨ªa Nacional del ADN. Pero entonces poco m¨¢s se supo de aquella historia.

C¨®mo ver mol¨¦culas invisibles

En parte por luchas de egos y por la pol¨¦mica manera en que completaron su modelo, Watson, Crick y la doble h¨¦lice siguieron siendo unos desconocidos durante a?os. Aquella primera noticia ni los mencionaba. Hablaba de que el descubrimiento lo hab¨ªan hecho dos equipos de j¨®venes cient¨ªficos usando rayos X, uno en Cambridge y otro en Londres. Los otros, los de Londres, eran Maurice Wilkins y Rosalind Franklin, que fueron los que hicieron todo el trabajo experimental. Las cadenas de ADN son tan extremadamente finas que entonces eran imposibles de ver al microscopio (ni siquiera ahora pueden verse con detalle con los microscopios electr¨®nicos m¨¢s potentes de hoy en d¨ªa), as¨ª que para conocer su estructura hubo que recurrir a una especie de radiograf¨ªas, los diagramas de difracci¨®n de rayos X, que dan pistas sobre la forma de las mol¨¦culas.

Wilkins y Franklin eran dos grandes expertos en difracci¨®n de rayos X y su laboratorio en el King¡¯s College de Londres obtuvo im¨¢genes y datos que fueron cruciales para que Watson y Crick pudieran deducir la doble h¨¦lice de ADN y precisar los detalles de su estructura. Durante casi dos a?os, ambos equipos fueron compartiendo sus progresos, y fue Rosalind Franklin quien ech¨® abajo en 1951 el primer intento de Watson y Crick de crear un modelo del ADN: era una triple h¨¦lice, que ella les hizo ver que era qu¨ªmicamente imposible y que ten¨ªa las cadenas al rev¨¦s de como mostraban sus experimentos.

Tras aquel fracaso, sir Lawrence Bragg prohibi¨® a Watson y Crick seguir trabajando en el ADN. Pero cambi¨® de opini¨®n un a?o despu¨¦s. Cuando supo que su archirrival, el estadounidense Linus Pauling, estaba a punto de anunciar su soluci¨®n al problema, los anim¨® a retomar sus atrevidas investigaciones y ganar esa carrera cient¨ªfica para el Laboratorio Cavendish de Cambridge. Mientras tanto, en el equipo de Londres el ambiente se hab¨ªa hecho irrespirable, pues Maurice Wilkins y Rosalind Franklin ya no se soportaban m¨¢s y ella hab¨ªa pedido el traslado a otro centro. Watson y Crick se pusieron a trabajar fren¨¦ticamente, haciendo m¨²ltiples combinaciones con maquetas de las partes del ADN hechas con piezas de cart¨®n y metal. Cuando las piezas encajaban, comprobaban con sus c¨¢lculos matem¨¢ticos que las posiciones eran viables. Tambi¨¦n les ayudaron mucho a resolver el puzzle los datos de difracci¨®n de rayos X que hab¨ªan realizado tanto Wilkins como Franklin por separado.

Juego sucio en el ¡®sprint¡¯ final

La pol¨¦mica surgi¨® porque Watson y Crick no les pidieron esos datos a sus colegas directamente ni les avisaron de que los estaban usando ni de sus ¨²ltimos progresos hacia la doble h¨¦lice, hasta que la tuvieron terminada. Consiguieron esos datos preliminares (todav¨ªa no publicados) de manera informal gracias a sus jefes y se apuntaron solos la primicia, mencionando solo ligeramente a Wilkins y a Franklin al final de su art¨ªculo. Lo que hicieron no fue ilegal pero lo hicieron a escondidas de sus colegas, sin jugar limpio.

James Watson no quiso conceder entrevistas en 1953 porque cre¨ªa que se necesitaba m¨¢s investigaci¨®n para confirmar la doble h¨¦lice y porque tem¨ªa ser acusado p¨²blicamente de robar datos, seg¨²n revela su bi¨®grafo Victor K. McElheny en el libro Watson and DNA. Lo cierto es que ni Maurice Wilkins ni Rosalind Franklin les acusaron de eso. Watson y Crick siguieron ampliando su teor¨ªa y en un nuevo art¨ªculo, escrito ese verano y publicado en 1954, fueron mucho m¨¢s justos con los otros dos padres de la doble h¨¦lice: ¡°Estamos tremendamente agradecidos con el grupo del King¡¯s College y queremos recalcar que, sin sus datos, la formulaci¨®n de nuestra estructura habr¨ªa sido de lo m¨¢s improbable, si no imposible¡±, escribieron en la revista Proceedings of the Royal Society of London. En esa revisi¨®n de su trabajo hac¨ªan m¨²ltiples menciones a Franklin y Wilkins desde los primeros p¨¢rrafos, reconociendo que solo hab¨ªan probado estructuras compatibles con los datos de ellos cuando crearon el modelo.

La doble h¨¦lice de Watson, Wilkins, Crick y Franklin es hoy todo un icono de la ciencia, algo as¨ª como la Mona Lisa de la biolog¨ªa. Su descubrimiento culmin¨® en 1953 la carrera cient¨ªfica para entender la herencia gen¨¦tica, iniciada en 1869 cuando se descubri¨® el ADN. Tras siete d¨¦cadas de investigaciones, muchos cient¨ªficos hab¨ªan hecho importantes hallazgos, pero faltaba una pieza importante del puzle. Ellos la encontraron en menos de dos a?os y cambiaron la historia de la ciencia, pese a peleas, interrupciones y deslealtades en la colaboraci¨®n. Y lo lograron gracias a los precisos experimentos de Wilkins y Franklin, en combinaci¨®n con la habilidad te¨®rica de Watson y Crick, cuya intuici¨®n y capacidad para especular sin prejuicios les sirvi¨® para entender y encajar las piezas aportadas antes por otros investigadores.

1869

Descubrimiento de la nucle¨ªna (ADN). Friedrich Miescher encuentra, en el n¨²cleo de las c¨¦lulas, una sustancia rica en f¨®sforo y en nitr¨®geno. Su funci¨®n es desconocida y la denomina ¡°nucle¨ªna¡±.

1876

Reproducci¨®n sexual en el microscopio. Oscar Hertwig ve c¨®mo el espermatozoide penetra en el ¨®vulo y sus n¨²cleos se fusionan. M¨¢s tarde sugiere que la nucle¨ªna es la sustancia responsable de la herencia de los rasgos biol¨®gicos.

A?os 1880

Los cromosomas y la divisi¨®n celular. Wilhelm von Waldeyer-Hartz denomina ¡°cromosomas¡± a unos cuerpos coloreados que aparecen en el n¨²cleo durante la divisi¨®n celular, que poco antes hab¨ªa descrito Walther Flemming.

1902

Teor¨ªa cromos¨®mica de la herencia. Theodor Boveri y Walter Sutton explican los mecanismos de las leyes de la gen¨¦tica, que hab¨ªa descubierto en 1865 el monje austr¨ªaco Gregor Mendel, experimentando con guisantes.

1909-1929

La composici¨®n qu¨ªmica del ADN. Phoebus Levene estudia la composici¨®n de la nucle¨ªna descubierta por Miescher y le da su nombre actual: ¨¢cido desoxirribonucleico (ADN).

1915

Los genes est¨¢n en los cromosomas. Thomas Hunt Morgan demuestra, mediante experimentos con la mosca de la fruta, que los genes est¨¢n ubicados en lugares concretos de los cromosomas, confirmando la teor¨ªa de Boveri-Sutton.

1944

El ADN es el portador de los genes. El experimento de Avery, MacLeod y McCarty confirma que el ADN es la sustancia que provoca la alteraci¨®n gen¨¦tica de las bacterias.

1950

Las bases van emparejadas. Erwin Chargaff descubre que en el ADN siempre hay la misma proporci¨®n de adenina (A) y timina (T) por un lado, y de citosina (C) y guanina (G) por el otro. Adem¨¢s, su composici¨®n var¨ªa de una especie a otra.

1952

Foto 51: la mejor radiograf¨ªa del ADN. Raymond Gosling y Rosalind Franklin obtienen una imagen de difracci¨®n de rayos X del ADN muy n¨ªtida. Confirma sin duda las sospechas de que en la mol¨¦cula hay h¨¦lices.

1953

La doble h¨¦lice. James Watson y Francis Crick elaboran su modelo de la estructura del ADN. Los datos de los an¨¢lisis con rayos X de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins confirman que es correcto.

1957

El dogma de la biolog¨ªa molecular. Francis Crick sigue ampliando la teor¨ªa de la informaci¨®n gen¨¦tica y enuncia su dogma central: la informaci¨®n se transmite de ADN a ARN, y de ARN a prote¨ªnas.

A?os 1960

El c¨®digo gen¨¦tico. Marshall Nirenberg y Severo Ochoa, entre otros, descifran los mecanismos por los que el c¨®digo del ADN se transcribe para fabricar las prote¨ªnas. La teor¨ªa de la doble h¨¦lice queda aceptada definitivamente.

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