Archivos mensuales: mayo 2019

La historia del descubrimiento del DNA

Las historias asombrosas de una u otra manera permanecen en la memoria humana a veces con precisión otras veces se van convirtiendo en mitos. Creo que esto está sucediendo con la historia del descubrimiento del DNA. Debido al surgimiento de la historia de Rosalind Franklin que ahora se piensa que debería tener todo el crédito. Esta historia que les comparto esta basada en los hechos que se han comprobado y se puede ver el papel real que jugó cada persona para llegar al descubrimiento de la estructura del DNA. El relato será breve, mi idea es que tengan una visión global de lo que pasó, mas adelante escribiré un relato con todos los detalles y fotografías.

Nuestra historia comienza en 1949 en el King’s College de Londres con un físico que comenzó a trabajar con DNA, su nombre Maurice Wilkins, quien reclutó a un estudiante de doctorado que se llamaba Raymond Gosling. Ambos comenzaron a trabajar con difracción de rayos de DNA, con poco éxito, ya que estaban trabajando con DNA de baja pureza. La suerte los favoreció, ya que un investigador de la Universidad de Berna, llamado Rudolf Signer fue a dar una plática a la Royal Society de Londres y les regaló una muestra de DNA mucho mas puro que con el que habían estado trabajando. Con esta nueva muestra Gosling pudo obtener cristales de DNA y logró tomar una muy buena fotografía. Wilkins y Gosling estaban muy emocionados por este logro y para mejorar la calidad de las fotografías Wilkins decidió adquirir algunos equipos nuevos para proseguir con su investigación.

Wilkins viajó a Nápoles a dar un plática sobre los avances en su laboratorio y ahí conoció a James Watson, quien estaba haciendo una estancia postdoctoral en Dinamarca y viajó a Nápoles para acompañar a su asesor. Al escuchar la plática de Wilkins, Watson quizo trabajar con él, sin embargo Wilkins no aceptó. Watson estaba muy emocionado por el trabajo de Wilkins, pero al no poder incorporarse a su laboratorio la única opción que le quedó fue trabajar en el Laboratorio Cavendish en la Universidad de Cambridge donde trabajaban con cristalografía de proteínas. Fui ahí donde conoció a Francis Crick, quien era un físico que había adquirido interés por la biología y estaba haciendo su tesis de doctorado tratando de descubrir la estructura de la mioglobina. Inmediatamente Watson y Crick se hicieron amigos ya que ambos tenían gran interés por descubrir la estructura del DNA y comenzaron a trabajar en ello con los datos que había disponibles.

Para 1951 James Randall, el jefe del laboratorio de Wilkins tenía la sensación de que Wilkins estaba trabajando muy lento y por ello contrató a Rosalind Franklin para acelerar el descubrimiento de la estructura del DNA. Sin embargo cometió un gran error, en primer lugar le quitó la línea de investigación a Wilkins para dársela a Rosalind Franklin y en segundo lugar el estudiante de doctorado que tenía Wilkins (Gosling) se lo pasó a Franklin, de esta manera de la noche a la mañana Wilkins perdió su línea de investigación y a su estudiante. Esto provocó que Franklin y Wilkins no se pudieran llevar bien en el laboratorio, además que el nuevo equipo que había encargado Wilkins para mejorar las fotografías ya no lo pudo usar y la que se vio beneficiada fue Franklin. En resumen la llegada de Franklin al King’s College causó mucho conflicto y realmente llegó a trabajar con lo que Wilkins ya había avanzado.

Unos meses después en el King’s College se iban a dar una serie de pláticas sobre los avances del laboratorio y Franklin tenía que exponer sus avances. Francis Crick y Maurice Wilkins eran amigos y en un viaje de Wilkins a Cambridge platicando con Watson y Crick, les comentó sobre esta plática e invitó a Watson a Londres para que fuera a la conferencia. Ya en la conferencia Watson cometió el error de no anotar datos de la exposición de Franklin, aunado a esto, en ese entonces el conocimiento de cristalografía de Watson no era el óptimo y no entendió mucho de lo que dijo Franklin.

A su regreso a Cambridge, Watson le comentó a Crick lo que recordaba y junto con otros datos existentes (de los que hablaré mas tarde) se pusieron manos a la obra. Esto los llevó a proponer una estructura del DNA, la cual era una triple cadena con el esqueleto de fosfatos hacia dentro y las bases nitrogenadas hacia fuera.

Crick invitó a Wilkins para que viera la estructura que estaban proponiendo, pero no fue solo, ya que invitó a Franklin y a Gosling. Cuando vieron el modelo, se dieron cuenta que era inconsistente con los datos de cristalografía. Se dice que Franklin fue muy incisiva y poco cortes con su crítica para Watson y Crick. Esto condujo a que el jefe del laboratorio de Watson y Crick les prohibiera hablar sobre el DNA.

Para 1952 Gosling y Franklin habían logrado un avance significativo y habían tomado una foto con excelente resolución, la que ahora conocemos como la fotografía 51. Hay que señalar que la fotografía 51 no la tomó Franklin, lo hizo Gosling. Generalmente, se dice que esta es la fotografía mas clara del DNA obtenida hasta entonces, sin embargo esto no es correcto y mas adelante les platicaré quien toma por primera vez la foto mas clara del DNA. A continuación pasó algo difícil de creer, Rosalind Franklin no le dio importancia a la fotografía 51 y la guardó. Ellos siguieron trabajando con fotografías anteriores, en pocas palabras con las fotos de la conformación A del DNA, que tenían menos resolución.

Algo que no se dice, es que los análisis y mediciones de las fotos fueron posibles gracias al matemático Alec Stokes, sin su contribución Franklin no habría podido realizar el análisis. Aquí es importante indicar que Watson, Crick, Wilkins y Stokes estaba seguros que el DNA tenía una estructura de hélice, sin embargo Franklin era la única persona que afirmaba que el DNA no era una hélice. Por esto días, Franklin visitó a Dorothy Crowfoot quien era la mejor cristalografía de la época para pedirle su opinión sobre las fotografías del DNA, ella le indicó cual era la hipótesis mas plausible sobre la estructura del DNA y le hizo ver que era probable que el DNA era una hélice. Sin embargo, aunque suene muy extraño Franklin se aferró a su idea de que el DNA no era una hélice y para la mitad del año 1952, Franklin y Gosling firmaron una nota bastante sarcástica diciendo que la idea de la hélice para el DNA había muerto. Quizá esto sea muy difícil de digerir, sobre todo en una época en la que se dice que Franklin debe tener todo el crédito, pero esto nos indica que al menos en 1952 Franklin no tenía idea de la estructura del DNA y había fallado en interpretar los datos que ella y Gosling estaban generando.

Durante 1952, Watson y Crick no avanzaron mucho, ya que tenían prohibido trabajar con el DNA. Crick se dedicó a su tesis de doctorado y Watson a su trabajo postdoctoral, aunque este siguió buscando información y encontró varios artículos de interés, entre ellos el hallazgo de Chargaff sobre la proporción de las bases en el DNA y el artículo de Gulland sobre la presencia de puentes de hidrógeno en el DNA.

Para finales de este año Franklin había encontrado trabajo en otra universidad y ya iba de salida del King’s College. Lo cual alegró a Wilkins porque por fin iba a poder continuar el trabajo que le habían quitado. Para febrero de 1953, llegó a Cambridge la noticia de que Linus Pauling había descubierto la estructura del DNA. Peter el hijo de Linus Pauling que estudiaba en Cambridge le mostró a Watson y Crick una copia del manuscrito. La idea de Pauling era muy similar a la Watson y Crick, una triple cadena. Al darse cuenta que Pauling estaba equivocado, el jefe de Watson y Crick les dio luz verde para volver a trabajar con el DNA y pudieran obtener algo antes de Linus se diera cuenta que estaba equivocado y replanteara su modelo.

Por un lado Watson fue a Londres a visitar a Wilkins y este último le mostró la foto 51 (Wilkins tenía la foto porqué Franklin se la había dado en Enero del 53 debido a que estaba por irse del King’s College), y Watson confirmó lo que ya sabían, el DNA era una hélice. Por otro lado, Crick recibió de manos de Max Perutz una copia de un informe del laboratorio de Franklin que contenía los datos sobre el trabajo del DNA. Con esta información junto con todo lo que sabían del DNA, Watson y Crick pudieron establecer un nuevo modelo, en menos de 1 mes.

Crick volvió a invitar a Maurice Wilkins, quien a su vez volvió a llevar a Franklin y a Gosling. En esta ocasión el modelo era correcto y Gosling cuenta que quedó maravillado con la belleza del modelo del DNA. Por otro lado, también menciona que Franklin no tenía ninguna señal de enojo o envidia, ella aceptó que el modelo era correcto. En esa reunión le comentaron a Franklin y a Wilkins que los autores iban a ser Watson y Crick y no mostraron ninguna objeción acerca de ello. En la realidad todo mundo estaba conciente de cómo iba a salir el artículo.

La corriente feminista a tomado a Franklin como un símbolo del movimiento y tratan de mostrar que Franklin fue olvidada y no tomada en cuenta en esta historia. Sin embargo cuando se ve la historia de manera objetiva nos damos cuenta que el hecho de que ahora se sobrevalore el papel de Franklin fue causado por Watson, al escribir el su libro “la doble hélice” sobre una Franklin de mal genio. Gosling relata que lo mas probable es que Watson haya hecho esto en represalia por el trato que tuvo Franklin hacia ellos cuando vieron el primer modelo.

Por otro lado se dice que Franklin obtuvo por primera vez la fotografía mas clara del DNA, lo cual no es cierto. El primero en obtener la foto mas clara del DNA fue Elwyn Beighton, dirigido por un experto en cristalografía que se llamaba William Astbury, ambos de la universidad de Leeds. Esto sucedió en 1951, un año antes de que Franklin lo lograra, solo que Astbury no publicó estos resultados. Incluso Wilkins y Gosling no fueron los primeros en obtener cristales de DNA y fotografiarlos, la primera fue Florence Bell, estudiante de doctorado de Astbury en 1938 y fue 13 años antes de Wilkins y Gosling. Los resultados de Florence si fueron publicados y de hecho tanto Linus Pauling como Watson y Crick se basaron en esta foto para proponer sus primeras estructuras.

Lo que más hay que resaltar es que para mediados de 1952 Franklin negaba que el DNA fuera una hélice al fallar en interpretar los datos que ella había generado. En ese momento ella tenía 1 año de ventaja sobre Watson y Crick. Se dice que el diario de laboratorio de Franklin muestra que para marzo de 1953 Franklin ya había aceptado que el DNA era una hélice, pero para esas fechas Watson y Crick ya habían desarrollado un modelo en tan solo 1 mes.

También hay que resaltar que se dice que los datos de Franklin eran cruciales, y lo eran, pero solo para entender una parte. La cristalografía no lo era todo. Si hubiera sido así Astbury hubiera llegado a la estructura 1 año antes que Watson y Crick. Para llegar al modelo de la doble hélice habia que analizar y juntar mucha información y eso solo lo hicieron Watson y Crick, nadie mas tuvo la visión para agrupar toda la información en un modelo.

La academia sueca que otorga el premio nobel tomó en cuenta el trabajo del King’s College y además de darle el premio a Watson y Crick, también se lo dio a Wilkins, y Franklin no fue incluida porque el premio Nobel no se entrega a título póstumo (Franklin murió en 1958 y el nobel se otorgó en 1962). Si ella hubiera estado con vida también habría sido reconocida para el Nobel.

A 66 años del descubrimiento de la estructura del DNA espero que esta información sirva para que estemos conscientes que Watson y Crick merecen todo el crédito por el descubrimiento de la estructura, ellos supieron organizar la información antes de nadie a pesar de que tenían un año de desventaja.

Con información de:

Attar N.. (2013). Raymond Gosling: the man who crystallized genes.. Genome Biol. , 25, 402.

doi: 10.1186/gb-2013-14-1-402.