Lo que Darwin no supo y lo que Chargaff no vio

La especie humana lleva 100.000 a?os sobre la Tierra, y a ninguno de sus miembros se le ha escapado que los hijos tienden a parecerse a sus padres. Es curioso que todos los intentos para explicar ese fen¨®meno estuvieran completamente desencaminados hasta 1865, cuando el monje austriaco Gregor Mendel dio con la clave. Y no es menos curioso que el trabajo de Mendel fuera ignorado por completo hasta 1900, 16 a?os despu¨¦s de su muerte.Aunque hoy ya no podamos apreciarlo, la raz¨®n de esos dos descuidos es, probablemente, que la clave del funcionamiento de los seres vivos es contraria a toda intuici¨®n. Los seres vivos est¨¢n compuestos por miles de m¨¢quinas microsc¨®picas (las prote¨ªnas) que les permiten moverse, respirar, obtener energ¨ªa e intercambiar materiales con el entorno. Hasta ah¨ª todo bien. Pero lo que nadie pod¨ªa imaginarse era que la informaci¨®n necesaria para construir todo eso se guardara en una base de datos independiente, aislada, estable a lo largo de las generaciones, transmitida de padres a hijos de forma ajena a los avatares de la existencia de cada individuo. ?se fue el gran descubrimiento del monje austriaco.

Mendel llam¨® factores a los elementos de esa base de datos. Hoy los llamamos genes. Y la base de datos en su conjunto se llama genoma.

Uno de los m¨¢s brillantes pensadores de la historia de la biolog¨ªa, Charles Darwin, fue tambi¨¦n uno de los ¨²ltimos cient¨ªficos en formular una teor¨ªa err¨®nea de la herencia. La llam¨® pang¨¦nesis, y la public¨® en 1868. Curiosamente, la pang¨¦nesis -que implicaba la mezcla irreversible de las caracter¨ªsticas del padre y de la madre- era incompatible con la teor¨ªa evolutiva de Darwin, ya que cualquier caracter¨ªstica ventajosa de un individuo se diluir¨ªa irremisiblemente en unas cuantas generaciones hasta volverse insignificante. Si Darwin hubiera tenido conocimiento del trabajo de Mendel (que hab¨ªa sido publicado tres a?os antes que la pang¨¦nesis), la historia de la biolog¨ªa se hubiera adelantado en varias d¨¦cadas, y Darwin se hubiera ahorrado buena parte de las corrosivas cr¨ªticas que sus teor¨ªas evolutivas le proporcionaron.

Pero en la vida real hubo que esperar a que, en los primeros meses de 1900, los investigadores Hugo de Vries, Erich Tschermak von Seysenegg y Karl Correns redescubrieran, cada uno por su cuenta, las leyes de la herencia. Cuando iban a publicar sus descubrimientos revisaron la literatura cient¨ªfica sobre el asunto y se dieron cuenta, con infinita incredulidad, de que ya hab¨ªan sido publicados 35 a?os antes. Puede decirse, por tanto, que la gen¨¦tica naci¨® en 1900, aunque su creador fuera un cad¨¢ver para entonces.

En las primeras d¨¦cadas del siglo XX, el prodigioso equipo de Thomas Hunt Morgan, que trabajaba en Nueva York con la mosca Drosophila, demostr¨® que los genes, fueran lo que fueran, deb¨ªan residir en los cromosomas, unos cuerpos alargados presentes en los n¨²cleos de todas las c¨¦lulas. Un estudiante de Morgan, Alfred Sturtevant, lleg¨® a deducir (sin m¨¢s que cruzar unas moscas con otras) que los genes estaban dispuestos, uno detr¨¢s de otro, en largas hileras a lo largo de los cromosomas. Barbara McClintock demostr¨® esa hip¨®tesis m¨¢s all¨¢ de toda duda en los a?os treinta.

Con una entidad abstracta, como lo era el gen en esa ¨¦poca, es muy dif¨ªcil hacer experimentos. Pero una vez que la comunidad cient¨ªfica se convenci¨® de que los genes estaban en los cromosomas, la experimentaci¨®n bioqu¨ªmica consigui¨® un papel protagonista en la pel¨ªcula. Los bioqu¨ªmicos sab¨ªan que los cromosomas estaban llenos de unas enormes mol¨¦culas llamadas ADN.

Y uno de ellos, el austriaco Erwin Chargaff, demostr¨® en los a?os cuarenta una propiedad fascinante de esas mol¨¦culas. El gigantesco ADN est¨¢ compuesto por miles de millones de compuestos peque?os llamados bases. Las bases son s¨®lo de cuatro tipos : A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timina), cuyas cantidades relativas var¨ªan de una especie a otra de animal o planta. Pero, para cualquier especie, la cantidad de A siempre es igual a la de T, y la cantidad de G siempre es igual a la de C. Chargaff podr¨ªa haber deducido el secreto de la vida a partir de esas simples reglas, pero nunca dio ese paso.

Hizo falta la suma de dos mentes geniales para resolver el enigma. El brit¨¢nico Francis Crick y el estadounidense James Watson se conocieron en Cambridge (Reino Unido) en 1951 y, sin m¨¢s armas que su gran inteligencia, su a¨²n mayor impaciencia, las reglas de Chargaff, un poco de suerte y un par de datos que tomaron prestados de la cristal¨®grafa londinense Rosalind Franklin, dieron con la soluci¨®n en dos a?os.

El 28 de febrero de 1953, Crick entr¨® visiblemente emocionado en el pub The Eagle de Cambridge y anunci¨® a la parroquia, compuesta mayormente por cient¨ªficos del cercano laboratorio Cavendish: "Hemos encontrado el secreto de la vida". Crick no estaba exagerando.

El ADN, seg¨²n acababan de descubrir Watson y Crick, es una largu¨ªsima doble hilera de bases (la c¨¦lebre doble h¨¦lice). Cada hilera tiene este aspecto: "...AATCCTAGGCT..." y as¨ª millones de bases, en cualquier orden posible. Pero entre una hilera y la otra, las bases se aparean siempre siguiendo las reglas de Chargaff: A siempre con T; G siempre con C. Esta complementariedad es el secreto de la vida, porque si las dos hileras se separan, cada una puede reconstruir a la otra: por eso los genes pueden sacar copias de s¨ª mismos, las c¨¦lulas pueden replicarse y los seres humanos pueden reproducirse.

Otra consecuencia crucial de la estructura de la doble h¨¦lice es que la informaci¨®n gen¨¦tica (lo ¨²nico que es distinto entre dos genes distintos) debe necesariamente estar contenida en el orden de las bases en la hilera, al igual que la informaci¨®n literaria est¨¢ contenida en el orden de las letras en un texto.

El proyecto genoma viene directamente de esa teor¨ªa anunciada en el pub The Eagle. Por supuesto, llevarlo a cabo hubiera sido imposible en 1953, pero en las d¨¦cadas siguientes las t¨¦cnicas necesarias para determinar el orden de las bases en el ADN (para secuenciar el ADN) progresaron hasta el punto de hacer posible la descripci¨®n del genoma humano completo, compuesto por 3.000 millones de bases.

La gen¨¦tica naci¨® en 1900 (en cierto sentido) y ha culminado en 2000 (en cierto sentido). No es algo tan ins¨®lito: echen un vistazo al cine y al jazz.