1953. Watson, Crick, Franklin, Wilkins y la estructura del DNA

Tomados en conjunto, todos los estudios realizados hasta ese momento suministraban evidencias convincentes de que el DNA era el material genético. A pesar de ello, quedaba sin respuesta una pregunta crítica: ¿De qué manera está contenida la información en el DNA? La respuesta a esta pregunta iba a ser hallada en la estructura de la propia molécula de DNA, que sería develada por James Watson y Francis Crick. En los primeros años de la década de 1950, el joven científico estadounidense James Watson, llegó a Cambridge, Inglaterra, con una beca de investigación para estudiar problemas de estructura molecular. Allí, en el laboratorio Cavendish, conoció al físico Francis Crick. Ambos estaban interesados en el DNA y pronto comenzaron a trabajar juntos para resolver el problema de su estructura molecular. No hicieron experimentos en el sentido habitual, sino que se dedicaron a examinar y contrastar todos los datos existentes acerca del DNA y a unificarlos en una síntesis significativa. Una propiedad esencial del material genético es su capacidad para hacer copias exactas de sí mismo. ¿Satisface el modelo de Watson y Crick este requisito? En su trabajo publicado, Watson y Crick escribieron: "No escapa a nuestro conocimiento que el apareamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copiado del material genético". Implícito en la estructura doble y complementaria de la hélice de DNA está el mecanismo por el cual puede reproducirse. En su libro La doble hélice, James Watson narra las alternativas del trabajo: "La preocupación de Francis por el DNA no tardó en absorberle todo su tiempo. La primera tarde después del descubrimiento de que los pares de bases A-T y G-C tenían formas similares volvió a dedicarse a su tesis, pero su esfuerzo era estéril. Se levantaba constantemente de su silla, miraba preocupado los modelos de cartulina, probaba otras combinaciones y, luego, tras unos instantes de incertidumbre, parecía satisfecho y me decía cuán importante era nuestro trabajo..." "... Parecía casi increíble que la estructura del DNA estuviera resuelta, que la solución fuese tan asombrosamente excitante y que nuestros nombres fueran a quedar asociados con la doble hélice..." "... Sin embargo esa noche no pudimos configurar la doble hélice. Hasta que las bases de metal estuvieran disponibles, cualquier construcción del modelo sería demasiado chapucera para resultar convincente..." "... Sólo bastaba un estímulo final para que el ensamblaje definitivo quedara terminado en un par de horas. Usamos las relucientes placas de metal para hacer un modelo el que, por primera vez, se hallaban presentes todos los componentes del DNA. En cuestión de una hora dispuse los átomos en posiciones que satisfacían los datos proporcionados por los rayos X y las leyes de la estereoquímica. La hélice resultante giraba a la derecha, con las dos cadenas corriendo en direcciones opuestas..." "... Los retoques finales al modelo quedaron terminados a la noche siguiente..." Esta historia deja abierta una pregunta interesante que Francis Crick analizó. Se plantea el interrogante: “¿Qué hubiera ocurrido si Watson y yo no hubiésemos descubierto la estructura del DNA? Me dicen que esta historia "contingente" no tiene buena reputación entre los historiadores, aunque si un historiador no puede dar respuestas plausibles a estos interrogantes, no veo cuál es el objeto de un análisis histórico. Si a Watson lo hubiese matado una pelota de tenis, estoy razonablemente seguro de que yo solo no hubiese resuelto la estructura, pero ¿quién hubiera podido? Olby recientemente se planteó esta cuestión. Watson y yo siempre pensamos que Linus Pauling habría reconsiderado la estructura si hubiese podido ver los datos de rayos X del King's College, pero hace poco dijo que aunque a él inmediatamente le gustó nuestra estructura, demoró un poco en decidir finalmente que la suya era errónea. Sin nuestro modelo, jamás lo hubiera hecho. Rosalind Franklin estaba tan sólo a dos pasos de la solución. Necesitaba saber que las dos cadenas deben tener direcciones opuestas y que las bases, en sus formas tautoméricas correctas, estaban apareadas. No obstante, estaba a punto de abandonar el King's College y el DNA para trabajar en el virus mosaico del tabaco (TMV) con Bernal. Maurice Wilkins nos había anunciado, justo antes de enterarse de nuestra estructura, que iba a dedicarse a trabajar a tiempo completo en el problema. Nuestra persistente propaganda en favor de la construcción de modelos también tuvo su efecto (antes les habíamos prestado nuestras plantillas para construir modelos, pero ellos no las habían usado) y él se propuso hacer la prueba. Yo dudo de que el descubrimiento de la estructura pudiese haber demorado más de dos o tres años”. “Sin embargo, hay un argumento más general, propuesto recientemente por Gunther Stent y apoyado por un pensador tan refinado como Medawar. Dice que si Watson y yo no hubiésemos descubierto la estructura, en vez de revelarse de una sola vez, completa, habría surgido poco a poco y su impacto hubiese sido mucho menor. Por este tipo de razonamiento, Stent ha sostenido que un descubrimiento científico se parece más a una obra de arte de lo que se suele admitir. El estilo, argumenta, es tan importante como el contenido”. “No estoy completamente convencido de su argumento, por lo menos en este caso. En lugar de creer que Watson y Crick hicieron la estructura del DNA, yo más bien pondría el acento en que fue la estructura la que hizo a Watson y Crick. Después de todo, yo era casi totalmente desconocido en esa época y a Watson en la mayoría de los círculos se lo consideraba demasiado brillante para ser realmente bueno. Pero me parece que lo que se pasa por alto en esos argumentos es la belleza intrínseca de la doble hélice de DNA. Es la molécula la que tiene estilo, tanto como los científicos. El código genético no se reveló todo de una vez, pero no dejó de impactar cuando se terminaron de acomodar las piezas. Dudo que lo importante haya sido que fuese Colón quien descubrió América; mucho más importante fue el contar con la gente y el dinero necesarios para explotar el descubrimiento, una vez que se produjo. Creo que éste es el aspecto de la historia de la estructura del DNA que exige atención, más que los elementos personales en el acto del descubrimiento, por interesantes que puedan ser como tema de lección (mala o buena) para otros investigadores."

Francis Crick. "La doble hélice: una visión personal". Nature 1974; 248: 766-9.

A esta historia hay que agregar otros personajes. En su relato autobiográfico La doble hélice, refiriéndose a Rosalind Franklin, James Watson dice: ...“bastaba con fijarse en ella para saber que no se doblegaría con facilidad. Se abstenía deliberadamente de realzar sus cualidades femeninas. Aunque sus rasgos eran angulosos, no carecía de atractivo, y si hubiera prestado un poco más de interés a su modo de vestir habría resultado deslumbrante. Pero no lo hacía”. Sin embargo, en otros capítulos de su libro y particularmente en el epílogo, Watson deja de lado este tipo de comentarios frívolos y rescata a R. Franklin en su dimensión científica al expresar que comprendió "con varios años de retraso las luchas que debe enfrentar una mujer inteligente para ser aceptada en un mundo científico que, a menudo, considera a las mujeres como meras distracciones del trabajo reflexivo serio”. Eran tiempos en los que para una mujer, una carrera científica era algo casi vedado. Pero aun así, Rosalind Elsie Franklin (1920-1958) obtuvo su doctorado en Química física en la Universidad de Cambridge en 1945, pese a la oposición de su padre, que imaginaba una hija dedicada al trabajo social. Luego de perfeccionarse en la técnica de difracción de rayos X en París, regresó a Cambridge y se incorporó al laboratorio de John Randall del King´s College. Allí trabajaba Maurice Wilkins, quien investigaba la estructura del DNA y no quería competidores en ese tema, mucho menos si se trataba de una mujer... “Casi desde el mismo momento en que llegó al laboratorio de Maurice, empezaron a contrariarse mutuamente”, dice Watson. Wilkins pretendía que Rosy, como la llamaban, fuese sólo su ayudante. Rosalind, por su parte, estaba convencida de que el DNA era problema suyo y no se consideraba ayudante de Wilkins. Debido a su condición de género, no era fácil para R. Franklin enfrentar formalmente a sus colegas masculinos en las discusiones académicas, si bien, según Watson, tenía “modalidades beligerantes”. Menos aún podía R. Franklin –o cualquier otra mujer– discutir informalmente: en la universidad, las salas de café eran sólo para hombres, al igual que los pubs, a los que los científicos iban después del trabajo. Sin embargo, ella estaba decidida a encontrar el secreto del DNA, y comenzó a sacar fotografías mediante la técnica de difracción de rayos X, ya que estaba convencida de que la única forma de establecer la estructura del DNA era mediante métodos cristalográficos. En esa época sólo se conocía la forma deshidratada de la molécula y Watson y Crick comenzaron a imaginar modelos moleculares a escala del DNA; el primer modelo que lograron construir era una triple hélice, pero resultó difícil de compatibilizar con los datos conocidos. Mientras tanto, en 1952, Rosalind consiguió las primeras fotografías del DNA hidratado, que mostraban una estructura completamente diferente de la que se hipotetizaba hasta ese momento. Una de esas fotografías, la número 51, llegó a manos de Watson y Crick. No fue ella quien se las dio sino Wilkins, sin su conocimiento ni consentimiento. Esta fotografía es la que habría dado una clave muy importante para arribar al modelo de doble hélice. Al poco tiempo, en 1953, publicaron en la revista Nature el famoso trabajo que describe la estructura del ADN como una doble hélice con dos cadenas antiparalelas unidas por puentes de hidrógeno entre los nucleótidos (representados por las letras A, T, G y C) y con los grupos fosfato y azúcares hacia el lado de afuera de las cadenas. Los autores eran Watson, Crick y Wilkins, pero la autora de la famosa foto no figuraba en los carteles. En el mismo número de la revista apareció un artículo de Rosalind Franklin, que daba evidencia adicional a los datos de la estructura del ADN pero éste no es “el” trabajo que todos recuerdan. Al poco tiempo, Rosalind continuó trabajando sobre virus, pero no llegó a ver el fruto de su labor: murió de cáncer en 1958, a los 37 años. Cuatro años más tarde, Watson, Crick y Wilkins recibían el Premio Nobel por dilucidar la estructura de la molécula portadora de la información genética.

Véase también: cap. 9