La hélice doble y otros dobleces
Pocas historias científicas tienen tantos dobleces como la del descubrimiento de la forma de doble hélice de la molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) en 1953. Lo que es uno de los grandes descubrimientos científicos del siglo XX, que muchos equiparan con los de Newton, está contaminado por algunas controversias cuyos detalles muchos no tienen aún claros.
Posterior a 1953, un grupo de científicos tenía teorías de cómo estaba almacenado en los genes el material que transmite las características que distinguen a las especies y a sus miembros. Esa molécula es responsable de que nos parezcamos a nuestros padres o tengamos rasgos de un tío o una tía. Aunque lo que se hereda son los genes (no los rasgos), en general, estos trasmiten la información que ha de dominar en nuestra apariencia. De ahí que por fuera seamos como somos y no como queremos y que, no importa cuantas veces alguien se someta a cirugías estéticas, no cambiará la apariencia de su progenie. Dicho de una forma más formal, el ADN determina nuestro fenotipo, o lo que otros ven de nosotros.
La genética comenzó con el monje Gregor Mendel, quien nació en una parte del imperio Austro-Húngaro que es hoy la República Checa. Entre 1856 y 1863, sus experimentos con guisantes demostraron que los rasgos biológicos de una especie se trasmiten de organismos paternos como características específicas. Como sucedía comúnmente entonces, nadie le hizo mucho caso a los hallazgos de Mendel, y no fue hasta principios del siglo XX que su importancia fue reconocida. Es evidente que el monje descubrió la transferencia genética a través de genes, pero fue el botánico danés, Wilhelm Johannsen quien en 1909 acuñó el vocablo gen.
Curiosamente, el gran Charles Darwin había hecho referencia a un factor “microscópico” que denominó “gemmule” que para él era la unidad responsable de la herencia. Él notaba la similitud entre los vástagos y los bastardos de las familias “tradicionales”, e intuía que algo se pasaba de un ser a otro que determinaba su apariencia.
De todos modos, el gigante que inició la genética es nuestro monje cuerdo, Mendel. Aunque no desarrolló el concepto de genes, explicó que el resultado de sus experimentos se debía a características heredadas. Sin ambigüedades teorizó el concepto, ahora comprobado, que los rasgos son independientes uno de los otros, estableció la distinción entre rasgos dominantes y recesivos, distinguió entre heterocigótico y homocigótico, y separó lo que llegó a llamarse el genotipo, o el material genético de un organismo, y el fenotipo, que ya he explicado lo que es. Las leyes genéticas de Mendel aún son validas, y su enfoque, penetrante, preciso, perspicaz, persistente y premonitorio, un ejemplo de lo que es ser un verdadero científico. Mendel capitaneó una revolución sin saberlo: hubo que esperar hasta el siglo pasado para captar su importancia y para que el lenguaje que inventó entrara al de las ciencias biológicas, y al oficial, para siempre.
Casi un siglo antes (1868) de que se descubriera la doble hélice un científico suizo llamado Friedrich Miescher, aíslo del núcleo de células una sustancia hasta entonces desconocida que llamó “nucleína”, que hoy sabemos es el RN de ARN, o ácido ribonucleíco, y DN del ADN, o ácido desoxirribonucleico. No empece, la conexión entre genes y la “nucleína” permaneció escondida hasta que en los años cuarenta del pasado siglo, un americano, Oswald Avery, pasó material nucleico de una bacteria mala a una buena, y la convirtió en mala también. Mejor aún, para ayudar a concluir que los ácidos nucleicos eran “el material de la vida”, las nuevas bacterias malas trasmitían su letalidad a su progenie.
Escépticos aún, los científicos que trabajaban en el campo del material genético, no consideraban que la molécula del ADN fuera importante en la transmisión genética porque la encontraban “simple”, constituida por un cuarteto de cuatro bases, adenina, timina, guanosina y citosina, en cantidades variadas.1 ¡No sabían cuán armónico el cuarteto iba a resultar! Las combinaciones entre ellas son predecibles e invariables (A siempre se une a T; G a C), y explican cómo y por qué se aproximan las cadenas del ADN.
Muchos grandes científicos se dieron a la tarea de tratar de descifrar la estructura molecular del ADN, porque era menester comprender cómo estaba almacenada en los genes que ocupan las patas y los brazos de los cromosomas.
Los cromosomas son estructuras organizadas hechas de ADN y proteínas que existen en todas las células. Se descubrieron simultáneamente en plantas y en un sujeto que ha tenido muchas conexiones en Puerto Rico: la lombriz.
En los años 80 del siglo XIX, un científico alemán, Theodor Boveri, produjo evidencia incontrovertible de que los cromosomas son vectores de la herencia. Una de sus contribuciones fue probar que cada cromosoma lleva información genética distinta, y que su constitución es determinante en las leyes establecidas por Mendel. Cómo están enrollados esos genes era uno de los misterios fundamentales que había que desenredar sobre la molécula de ADN.
El genio americano, Linus Pauling, premio Nobel de química (1954) y de la paz (1962), preparó modelos de “bola y palitos” (como los “erector sets” de madera, cuando yo era niño) y sugirió que la molécula consistía de tres hélices, algo que también consideraron Watson y Crick. Resultó que estaban errados.
Mientras tanto, y aquí comienza la trama a desenrollarse, Rosalind Franklin, una biofísica y cristalógrafa de rayos X (estos científicos toman “placas” de moléculas cristalizadas y pueden determinar su estructura) quien trabajaba con Maurice Wilkins (otro investigador que trataba de descifrar la configuración de la molécula), comenzó a hacer experimentos con cristales de ADN. Las placas de la molécula le revelaron que la estructura era un hélice doble. Esa, la famosa “foto 51”,le fue enseñada a Watson por Maurice Wilkins sin el consentimiento de Franklin. Sin duda, eso cimentó en Watson la idea de la hélice doble. Además, era evidente que, para que la molécula no tuviera jorobas y picos, y pudiera ser más estable, su espina dorsal, hecha de fosfatos, tenía que estar en la parte externa de la molécula. Este detalle fundamental se sabía de experimentos de Franklin que se remontaban a 1951, conferencia que escuchó Watson, y conclusión que más tarde se encontró en un borrador de un trabajo de Franklin que no se publicó hasta después del famoso y clásico artículo de Watson y Crick en la revista Nature (JD Watson and F Crick: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid, Nature 171 (4356): 737-738, 1953).
Como muchas de las grandes cosas, la economía expresiva de la publicación de Watson y Crick es fenomenal. El gran descubrimiento biológico del siglo XX tiene 858 palabras, sin contar las referencias (lo que equivale a la bibliografía para los investigadores en otras ramas) y los agradecimientos. Estos últimos han dado de qué hablar y han causado conjeturas. Cito:
«We have also been stimulated by a knowledge of the general nature of the unpublished experimental results and ideas of Dr. M. H. F. Wilkins, Dr. R. E. Franklin and their co-workers at King’s College, London.»
La frase “general nature” implica que los resultados de Franklin y Wilkins no fueron fundamentales en el desarrollo del modelo. Ciertamente sin la foto 51 de Franklin es posible que la hipótesis de Watson y Crick no hubiera sido concebida. Es, a lo mejor, más criticable que en el texto del artículo no se hace referencia directa a los nombres de Wilkins2) y Franklin3), cuyos trabajos salieron en el mismo número, una y tres páginas después, respectivamente, del de ellos. Estos dos artículos se publicaron, supuestamente, como prueba experimental del modelo. Además, tanto Watson como Crick sabían que el trabajo de Franklin, en el que definía la estructura precisa de ADN, estaba en la imprenta, y que saldría publicado un poco más tarde en Nature.
No intento decir que los tres que eventualmente recibieron los premios no se lo merecían. Hay, además de lo que he contado, muchas “cosas de la vida” que mediaron que el trabajo de Watson y Crick fuera publicado primero en la revista Nature (el orden a que me refiero dos párrafos atrás), y, en la ciencia, así es como funciona quién se lleva el crédito. Otro golpe del destino es que el trabajo fundamental de la cristalografía de ADN llegó a las oficinas del editor de Acta Cristaollographica un día antes de que Watson y Crick completaran su modelo. La tardanza de las publicaciones científicas, que por lo general eran revistas mensuales —Nature se publica semanalmente— en aquella época podía contarse en meses, de modo que el artículo vio la luz mucho después.
No son pocos los que piensan que a Franklin no se le dio el reconocimiento debido por sus contribuciones a este descubrimiento, en el sentido que nunca fue postulada para un Nobel. De haber sido ese el caso, su premio hubiera sido en química, por sus contribuciones a la dilucidación de la estructura de diferentes moléculas con el uso de cristalografía de rayos X. Watson, Crick y Wilkins recibieron el premio Nobel de medicina o fisiología en 1962, pero no exclusivamente por el descubrimiento de la estructura de ADN, sino por sus trabajos con ácidos nucleicos en general, en los que habían trabajado por décadas. Franklin murió en 1958, a la edad de 37 años, víctima de cáncer del ovario, de modo que no era elegible para compartirlo con los otros tres. El premio no permite postulaciones póstumas, ni es compartido por más de tres individuos.
Pesa también que Watson, y Crick entendían el potencial de la molécula en la transmisión del mensaje genético. Ese no era el interés de Franklin, quien estudió química. Además, la razón por la cual pasaron casi diez años entre el modelo de Watson y Crick y el premio es que a muchos ni les impresionó ni les importó el postulado de la forma molecular. Por ejemplo, cuando Watson y Crick lo presentaron públicamente por primera vez, la prensa hizo caso omiso del modelo. Ese tiempo entre la primera publicación y la aceptación de su importancia fue esencial para colectar los datos necesarios para hacer de la teoría un hecho indiscutible.
Hay evidencia de la pobre interacción entre Watson y Franklin. El primer día en que conversaron tuvieron una gritería cuando él le dijo que ella interpretaba mal sus resultados. A pesar de eso, continuaron una relación amistosa y científica a través de un largo epistolario profesional. No se puede esconder, sin embargo, el tono condescendiente que asume el americano en referencia a su colega inglesa ya muerta, evidente en su gran libro “The Double Helix” (1968), que es, indiscutiblemente, un clásico en su género.
Existen también extensos informes corroborados del desdén con que Franklin trataba a los demás y de que se refería con especial saña a otras mujeres científicas en su laboratorio. En un momento, se dice que dijo de una conferencia, que había sido buena, “a pesar de haber sido dictada por una mujer”.
Las características machistas de Watson y sus comentarios posteriores sobre las razas, demuestran debilidades de carácter. Muchos grandes científicos las tienen o las tuvieron. Incluyendo, como parece ser evidente, Rosalind Franklin, James Watson, Franics Crick y Maurice Wilkins. No creo, sin embargo, que esto reste de lo que nos han legado estos cuatro. Nos dejaron un secreto que es el de la vida.
- La química de la célula y del ADN es compleja, pero está claramente explicada en los primeros capítulos de: Molecular Biology of the Cell, 2d Edition, B Alberts, D Bray, J Lewis, M. Raff, K Roberts, JD Watson, editors; Garland Publishing, Inc. New York & London, 1989 [↩]
- Wilkins M.H.F., A.R. Stokes A.R. & Wilson, H.R. Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids Nature 171, 738-740 (1953 [↩]
- Franklin R. and Gosling R.G. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate Nature 171, 740-741 (1953 [↩]