El Descubrimiento de la Doble Hélice

¿Cómo se llegó a la doble hélice?
Aunque actualmente, el ADN se considera el principal protagonista en la biología molecular, hace tan sólo poco más de medio siglo, muchos científicos le concedían un papel bastante secundario (pues la opinión general era que el material genético residía en las proteínas, no en el ácido desoxirribonucleico [ADN] ).
Por tanto, para entender cómo y porqué el ADN pasó a ser considerado "la molécula de la vida" creo que sería necesario repasar algunos hitos de la historia del ADN:
- 1869: El médico alemán Friedrich Miescher aísla por primera vez una molécula de ADN ( a partir de los glóbulos blancos que se encuentran en el pus).Le otorga el nombre de ácido nucleico, ya que esta substancia reside en el núcleo de la célula.
- 1928: Frederick Griffith, bacteriólogo inglés, observa en unos experimentos con pneumococos (los organismos que provocan la pneumonía) que algunas bacterias muertas transmiten "algo" a otras vivas y que este "algo"( que Griffith denominó factor transformante) altera sus rasgos hereditarios.
- En 1944,Oswald Avery, junto a Colin Macleod y Maclyn McCarty, enuncia que "el agente transformante que, casi por definición, debía constituir parte del material genético de la bacteria era el ADN" (GRIBBIN,1986,pág.166).Los resultados de sus investigaciones ponían en evidencia,por fin, que era el ADN (y no las proteínas) la substancia que almacenaba las características genéticas.
- 1952: Alfred D. Hershey y Marta Chase, mediante una serie de experimentos con fagos (conocido como "los experimentos de la batidora Warin"), confirman las tesis de Avery y su grupo, concretando más detalladamente la función del ADN.Watson, en un elogio al trabajo de estos bacteriólogos, resume sus observaciones: "Resulta tentador cocluir que la proteína del virus opera en gran medida como envoltura protectora del ADN, y que la perpetuación de la especificidad genética es , en gran medida o por completo, una fusión del ADN" (OLBY,1991,pág.455).

La importancia de este experimento reside, como dice Gribbin,"en que viene a señalar el fin de la transición que llevó a considerar que el código genético lo portaban las proteínas a considerar que lo portaba el ADN" .

-1953: Watson y Crick descubren la doble hélice

Un año después de los experimentos de Hershey-Chase apareció en la revista Nature, un artículo conjunto de Watson y Crick que narraba de forma cautelosa el descubrimiento que habían realizado; comenzaba con estas palabras:"Deseamos sugerir una estructura para la sal del ácido desoxirribonucleico (ADN).Esta estructura posee nuevas características que son de considerable interés biológico"

Las bases de la doble hélice

El descubrimiento de una fórmula tan compleja como la estructura del ADn no surgió de forma azarosa, es decir, Watson y Crick no "inventaron" la doble hélice (puesto que siempre había existido), simplemente fueron los primeros en definirla y mostrarla al mundo.

Así,para crear su modelo, la pareja de científicos analizaron y reflexionaron sobre una serie de trabajos que les proporcionaron la información base de la molécula del ADN, sin la cual hubiera sido imposible resolver la estructura de doble hélice:

- Alexander Todd establece la composición química de la molécula del ADN:dos cadenas de desoxirribosa unidas por grupos fosfato y por bases de cuatro tipos (adenina, guanina, citosina, tinina).

-Erwin Chargaff demuestra que dichas bases guardan una relación de proporcionalidad, es decir, que "la cantidad total de purinas (adenina y guanina) siempre es igual a la de pirimidinas (citosina y tinina),es más hay tanta adennina como tinina y tanta guanina como citosina " (GRIBBIN,1986,pág.169).



Estos datos serán particularmente importantes para Watson, pues a raíz de ellos descubre la complementariedad de las bases:la adenina sólo puede emparejarse con la tinina,y la guanina sólo con la citosina, formando,así, una estructura perfecta para el modelo de la doble hélice.

- Linus Pauling, en 1950, identifica como una hélice (la llamada hélice alfa) la molécula de una proteina:la hemoglobina, sugiriendo,además que la forma del ADN puede ser parecida.( 2 años después propondrá un modelo para la estructura del ADN, pero se equivoca en el planteamiento químico).


La estructura de la doble hélice

Dejando a un lado los aspectos personales (que tanto Watson como Crick relatan en sus respectivas autobiografías)la pareja de científicos conectó estupendamente, hecho que influyó positivamente en el resultado de sus estudios.

Según Gribbin,el éxito de Watson y Crick se debió a que ninguno de ellos "eran expertos en las áreas científicas reunidas para ofrecer la imágen de la doble hélice (...).Su aportación fue la capacidad de captar la perspectiva general, de tomar lo necesario de diversas disciplinas"

Para construir el modelo de ADN, Watson y Crick imaginaron una escalera de cuerda que gira en forma de hélice, manteniendo los peldaños perpendiculares:Los dos lados de la escalera estarían formados por moléculas de glúcido y fósforo dispuestas alternativamente.Los peldaños de la escalera se compondrían de las bases nitrogendadas:Adenina, Tinina, Guanina,Citosina, un par de bases por cada travesaño.Por último,las bases se unirían mediante enlaces de hidrógeno.Esta forma imaginaria resultó ser, finalmente, la estructura correcta.

Asimismo, la estructura helicoidal del ADN, resolvía perfectamente la cuestión de la replicación de los genes ( las dos cadenas se separan formando otras dos nuevas que portan la misma información genética).Aunque en el árticulo publicado en Nature,Watson y Crick sugieren timidamente esta idea:"No ha escapado a nuestra atención que el emparejamiento específico que hemos postulado sugiere de inmediato la posibilidad de un mecanismo de copia para el material genético".(SHAPIRO,1991,pág.75).

En 1953, los científicos que participaron, de alguna manera u otra , en este descubrimiento, no podían suponer que conocer la estructura del ADN, sería una de las claves para acceder a su manipulación.Sería mucho después (cuando empezaron los primeros experimentos de ingeniería genética) cuando el público en general se diera cuenta de la importancia que tenía este hallazgo, ya que suponía la clave de la intervención artificial en la creación de la vida humana.