El
atajo de Linus Pauling
En la época en que todo esto sucedía, una personalidad
célebre destacaba en el mundo de la bioquímica y la
naciente biología molecular: el estadounidense Linus Pauling,
considerado el mejor químico del mundo. Entre muchas otras
cosas, había desarrollado una teoría del enlace químico
(que mantiene unidos a los átomos), y había contribuido
a consolidar la técnica de difracción de rayos X.
Un reciente logro espectacular de Pauling había sido deducir,
partiendo únicamente de principios químicos, la forma
que podían adoptar algunas moléculas de proteína.
Para lograr esto, Pauling se había auxiliado de modelos tridimensionales
construidos con bolas y varillas. Los había manipulado hasta
encontrar una configuración que no violara las reglas químicas
y a la vez pudiera explicar la estructura de las proteínas.
Su modelo, conocido como “hélice alfa” (hélice,
para los químicos y matemáticos, es una estructura en
forma de escalera de caracol), fue todo un éxito. Su estabilidad
se debía a la formación de enlaces químicos débiles
(llamados “puentes de hidrógeno”) entre partes
distintas de una misma cadena de proteína. Posteriormente se
comprobó (mediante difracción de rayos X, por supuesto)
la existencia de la hélice alfa en diversas proteínas.
Al considerar lo difícil que estaba resultando resolver la
estructura del ADN usando sólo la técnica de difracción
de rayos X, Watson y Crick decidieron probar el método de Pauling,
y comenzaron a construir modelos —cuidando, por supuesto, que
coincidieran con los datos de rayos X que ya tenían acerca
del ADN— para tratar de encontrar estructuras posibles.
Su primer intento constaba de tres cadenas, en las que el espinazo
de fosfatos y desoxirribosas estaba en el centro, mientras que las
bases se encontraban apuntando hacia el exterior.
Pero fue un fracaso. Bastó con mostrárselo a Wilkins
y Franklin, que habían viajado desde Londres a verlo, para
que señalaran que la repulsión eléctrica entre
las cargas negativas de los fosfatos, agrupados al centro, haría
que la estructura fuera muy inestable. (Curiosamente, poco antes de
que Watson y Crick dieran con la estructura correcta, Pauling mismo
construyó un modelo de tres hélices con los fosfatos
en el centro. El gran químico pareció haber olvidado
por un momento los principios básicos. Quizá, si no
hubiera sido así, los nombres de Crick y Watson hubieran ido
a engrosar la lista de los grandes segundones en ciencia.)
Pero nuestros protagonistas no se dieron por vencidos. Revisaron sus
conceptos de química básica y continuaron tratando de
construir un mejor modelo.
La
fotografía crucial
Afortunadamente, había piezas sueltas del rompecabezas que
todavía no habían utilizado. Y una nueva pieza apareció
poco después.
Las fibras de ADN con las que Wilkins había estado trabajando
contenían algo de agua, pero no mucha. Poco antes, Rosalind
Franklin había obtenido otras fibras con mayor contenido de
agua. Cuando dirigió a ellas sus rayos X, el resultado fue
sorprendente: el patrón de manchas generadas por la difracción
(desviación) de los rayos al pasar cerca de los átomos
del ADN era mucho más sencillo que los que se habían
obtenido hasta ese momento. Wilkins y Franklin llamaron a esta nueva
presentación del ADN “estructura B”.
Cuando Crick y Watson vieron las fotos de la estructura B, inmediatamente
supieron que tenían una segunda oportunidad de resolver correctamente
la estructura de la molécula.
Hasta ese momento, los datos no habían permitido comprobar
plenamente que el ADN tuviera forma de hélice. Pero la fotografía
de la estructura B mostraba claramente una serie de manchas en forma
de cruz, lo que para los expertos era señal inequívoca
de una estructura helicoidal.
Haciendo una serie de cálculos, Watson y Crick lograron extraer
más información útil de la fotografía:
averiguaron que las bases estaban agrupadas en el centro de la molécula,
igual que los escalones de una escalera de caracol, con los “barandales”
de fosfatos y desoxirribosas hacia afuera. Pudieron medir la distancia
que separaba estos “escalones”, y midieron también
el diámetro de la hélice.
Pero seguía faltando lo más importante: descubrir cómo
podía acomodarse exactamente cada átomo de las cadenas
para producir las manchas que se observaban en la fotografía
de la estructura B.
Aunque todavía no era evidente cuántas cadenas formaban
la hélice, Watson decidió tratar de construir un modelo
de dos cadenas. Como no contaba con versiones a escala de las bases,
recortó unas en cartulina y comenzó a probar cómo
podían acomodarse en el centro de la hélice.
Hizo un intento de acomodar las bases en pares, como los dientes de
un cierre o cremallera. Recordando la hélice alfa de Pauling,
pensó que quizá las bases de un tipo formaban puentes
de hidrógeno entre sí (por ejemplo, adenina con adenina
y guanina con guanina). De este modo, los enlaces entre las bases
proporcionarían la estabilidad para unir las dos cadenas y
formar una hélice doble.
En ese momento, Watson comenzó a emocionarse. Si su idea era
correcta, la estructura del ADN podría ser más interesante
de lo que él y Crick habían supuesto en un principio:
bastaría con tener una de las dos cadenas de la doble hélice
y ésta serviría como “molde” para poder
construir la cadena complementaria. Era posible que la molécula
de ADN pudiera de esta manera copiarse a sí misma, y con ello
quizá podría explicarse la base de la herencia biológica.
Sin embargo, había un problema: como las bases púricas
(adenina y guanina) son más grandes que las pirimídicas
(timina y citosina), el ancho de la doble hélice variaba según
el tipo de bases que se presentaran: cuando eran dos púricas,
la hélice era demasiado ancha, y demasiado delgada con dos
pirimídicas. Sin embargo, la solución estaba al alcance
de la mano. El 28 de febrero, Watson y Crick pudieron anunciar, orgullosamente,
que “habían descubierto el secreto de la vida”.
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