Figuras de la genética: la estructura del ADN

Rubén Megía González

 

El descubrimiento de la estructura del ADN revolucionó la bioquímica y la genética de los años 60. Poco se sabía de la estructura de esta sustancia, aislada por error en 1869 por el biólogo Friedrich Miescher, hasta que ciertos científicos, como la conocida química Rosalind Franklin, comenzaron a hallar evidencias de la estructura en doble hélice de nuestra querida molécula de ADN.

Este post, como es de esperar, está dedicado a los conocidos descubridores de la doble hélice. Estoy hablando de los mundialmente conocidos biólogos Francis Harry Compton Crick y James Dewey Watson.

Francis Harry Compton Crick

Francis Harry Compton Crick fue el hijo mayor de Harry Crick y Anne Elizabeth Wilkins. El curioso Francis y su hermano, Anthony, nacieron y se criaron entre montones de libros en Weston Favell, un pequeño pueblo inglés cercano a Northampton. Desde pequeño, los libros despertaron un gran interés científico en el pequeño Crick, cosa que le llevó más tarde a estudiar la carrera de Física en la ciudad de Londres. Su carrera como físico se vio truncada con el inicio de la II Guerra Mundial en 1939, cuando comenzó a trabajar como científico para el Almirantazgo Británico. Años después, en 1947, comenzó la carrera de biología.

Una vez comenzada su carrera como biólogo, el joven Crick comenzó a investigar más de cerca la bioquímica y la biología molecular, mientras trabajaba en la teoría general de difracción de rayos X en hélices con  los científicos W. Cochran y V. Vand.

James Dewey Watson

El 6 de abril de 1928 nacía James Dewey Watson en la ciudad estadounidense de Chicago, en el estado de Illinois. Su pasión por la ornitología (estudio de las aves), le llevó a licenciarse a la edad de 19 años en la carrera de Zoología de la Universidad de Chicago. Durante su doctorado en la Universidad de Indiana, su pasión por las aves se fue transformando en un hobby, mientras que la genética adquirió una gran importancia en su carrera profesional.

En el año 1950, Watson comenzó a trabajar con el bioquímico Herman Kalckar y el microbiólogo Ole Maaløe en Copenhage. Allí estudió el ADN de diferentes virus infecciosos. Más tarde, viajó a Nápoles, donde, en 1951 conoció al físico neozelandés Maurice Wilkins, que más tarde le mostraría los resultados sin publicar de su compañera de laboratorio, Rosalind Franklin.

Descifrando el puzzle del ADN

En 1951, el mismo año en el que Watson consiguió ver los descubrimientos de Franklin, los dos grandes científicos se conocieron, formando una gran amistad casi al instante. Ese sería el comienzo de una de las uniones más emblemáticas de la ciencia y, sobre todo, de la genética.

Desde 1919 todos los investigadores interesados en el ADN conocían que esta molécula estaba formada básicamente por 3 componentes: una base nitrogenada, un azúcar y un fosfato. El problema es que no se entendía muy bien la forma en la que estaban dispuestos. Algo que ayudó a resolver el “puzzle genético” que escondía la estructura del ADN fue que tanto Watson como Crick conocían que, años atrás, Linus Carl Pauling y Robert Corey, ya habían sugerido que algunas estructuras proteicas podían estar basadas en hélices.

Erwin Chargaff ya había analizado la composición en bases nitrogenadas, enunciando dos importantísimas reglas que, obviamente, Watson y Crick aplicaron en su investigación de la estructura del ADN. Las leyes de Chargaff eran sencillas:  en primer lugar, los cuatro tipos de bases nitrogenadas que se encontraban en el ADN no estaban siempre en cantidades iguales; En segundo lugar, las proporciones de bases nitrogenadas eran diferentes entre especies, aunque no entre individuos de la misma especie y,  por último, la proporción de Adenina siempre era igual a la de Timina y lo mismo ocurría entre la Guanina y la Citosina.

¡Y entonces Watson y Crick tuvieron la idea del modelo que cambiaría la historia de la biología molecular!

DESCUBRIMIENTO ESTRUCTURA ADN

Los dos biólogos Crick y Watson propusieron un modelo innovador para una molécula en ese punto de la historia científica: una doble hélice antiparalela en la que los fosfatos se encontraban en la parte externa y las bases nitrogenadas en la parte interna. Esta doble hélice constaba de 2 cadenas dispuestas en el mismo sentido pero en direcciones contrarias, enrolladas en ellas mismas. ¡El modelo era genial! Gracias a esta disposición se podía explicar la estructura del ADN utilizando los tres tipos de moléculas que se habían descrito anteriormente como componentes (fosfato, ribosa y bases nitrogenadas), cumplía las leyes de Chargaff e incluso dejaba intuir cómo se replicaba la molécula.

Y bueno, esta es la historia del que se considera uno de los mayores descubrimientos del siglo XX. No es para menos, ya que gracias al trabajo de estos dos grandes hombres de ciencia (y de muchos otros científicos como Rosalind Franklin), se consiguió descifrar la compleja estructura de una de las moléculas más importantes en la biología, el ácido desoxiribonucleico

Y hasta aquí todo por hoy. Si te interesa la genética y quieres aprender más sobre esta disciplina, no te puedes perder nuestros cursos. ¡Nos leemos en el próximo post de Figuras de la Genética!

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