El descubrimiento de la estructura del ADN, un hito histórico para la ciencia

Categoría de nivel principal o raíz: Noticias Categoría: Genética Publicado: Lunes, 31 Octubre 2016 15:19 Visto: 103

La biología molecular y nuevas disciplinas científicas como la proteómica, farmacogenómica, nutrigenómica y muchas más, parten de ese hallazgo.

En 1953, los científicos Francis Crick, de Gran Bretaña, y James Watson, de Estados Unidos, publicaron la famosa estructura de la doble hélice del ADN, en un artículo de apenas una página, en la revista Nature.

“De ahí salió la explicación para entender la reproducción de los seres vivos, la información hereditaria de padres a hijos, de qué manera puede cambiar esa información por mutaciones y dar origen a enfermedades hereditarias, cómo participa en la evolución biológica y por qué todos los seres vivos evolucionamos a partir de un ancestro común”, resumió Velázquez Arellano, médico y doctor en genética humana.

En 1962, Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología. Lo compartieron con Maurice Wilkins, científico de Nueva Zelanda, quien con su discípula Rosalind Franklin (que falleció cuatro años antes de la entrega del máximo galardón), aportó muchas de las imágenes sobre las que se basaron para desarrollar la estructura.

“Rosalind Franklin, alumna de Wilkins, fue quien tomó las mejores fotos, las que permitieron armar el modelo que Watson y Crick construyeron de una forma original, como un lego o un rompecabezas. En ciencia, a diferencia del arte, el trabajo siempre es colectivo, aunque no lo parezca”, resaltó.

Como escalera de caracol

Se sabía ya que el ADN tiene tres tipos de componentes: fosfatos, azúcares (desoxirribosa) y cuatro bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina y guanina, abreviadas como A, T, C y G), y su hallazgo consistió en encontrarles un acomodo específico, que resultó en lo que postularon.

Descubrieron que tiene una estructura semejante a una doble escalera de caracol, o doble helicoidal, donde a ambos lados están los fosfatos y los azúcares, mientras que cada “peldaño de la escalera metafórica” está compuesto de dos de las cuatro bases nitrogenadas, según las reglas de su apareamiento: la A con la T y la G con la C, explicó.

Velázquez dijo que aunque ciertamente es estético el modelo de la doble cadena, “lo revolucionario son estas reglas de apareamiento, así como la secuencia de las bases nitrogenadas a lo largo de las cadenas de ADN”, donde se encuentra la información biológica de todos los seres vivos. Estas cuatro moléculas son equiparables a cuatro letras (A, T, G y C) que constituirían el alfabeto de la vida.

En los ácidos nucleicos ADN y ARN, está contenida la información para la síntesis y regulación de las proteínas, de las que dependen las reacciones químicas que se llevan a cabo en las células, con una “lógica”, cuyo resultado es el metabolismo.

Otra piedra Rosetta

El universitario comparó a ambos científicos con Jean-François Champollion, el arqueólogo francés que descifró los jeroglíficos egipcios con la ayuda de las letras griegas inscritas en la piedra Rosetta, fragmento de una antigua estela de granito procedente de la civilización de los faraones.

Pocos años antes del hallazgo de 1953, ya se sabía que la información genética, el fundamento de la vida, estaba en los ácidos nucleicos, en particular, en el ADN.

“Pero así como en la piedra Rosetta se veía una serie de jeroglíficos cuyo significado era un enigma, en el ADN estaba la secuencia de las bases nitrogenadas, pero había que leerla y entenderla”. El siguiente reto sería descifrar la “escritura” biológica, que correspondió hacerlo a otros científicos.

Estudios posteriores, como el del francés François Jacob, del Instituto Pasteur (fallecido el pasado 19 de abril), avanzaron hacia el descubrimiento de que el ARN funciona como mensajero de la información en el ADN, localizado en el núcleo de la célula, y la “fábrica” de proteínas, el ribosoma, ubicado en el citoplasma. Por éste y otros hallazgos, Jacob recibió el Premio Nobel de Medicina en 1965.

La magia del apareamiento de las “letras”

Desde su publicación, Watson y Crick estaban conscientes del impacto que tendría su hallazgo. “Con claridad postularon no sólo que la estructura del ADN era la base física de la información para la existencia y el funcionamiento de los seres vivos sino que, debido a las reglas de apareamiento de las bases nitrogenadas que ellos descubrieron (la A – adenina, sólo se aparea con la T – timina, y la G – guanina, sólo se aparea con la C – citosina), era posible la reproducción genética de padres a hijos, de una generación a la siguiente”.

La última frase del artículo dice “no ha pasado desapercibido para nosotros que el apareamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copiado para el material genético”, y este proceso era el resultado del modelo de la doble hélice. “Era evidente que su hallazgo representaba una revolución, un hito histórico”, afirmó.

Nuevos estudios

Precursor en México de indagaciones genómicas, Velázquez centra sus más recientes estudios en la nutrigenómica, especialmente en posibles efectos de la malnutrición a nivel celular y sus repercusiones para el síndrome metabólico, la diabetes y el cáncer.

“Hemos descubierto que si hay un déficit de energía en las células por malnutrición, porque falte uno o varios nutrientes indispensables, éstas tratan de adaptarse para no morir”. Puede ocurrir en una persona carente de alimento suficiente, o en una obesa, que come alimentos de mala calidad, aunque lo haga en grandes cantidades.

Para adaptarse, ponen en marcha una serie de mecanismos que tienen como resultado cambios en la sensibilidad a la insulina; “es un mecanismo evolutivo, que les permite sobrevivir, incluso en condiciones precarias”. Pero al igual que gran parte de las investigaciones que se realizan diariamente en los laboratorios biomédicos en el mundo, nada de esto hubiera podido siquiera imaginarse sin el descubrimiento fundacional de Watson y Crick”, finalizó. Redacción MD