El descubrimiento de la estructura del ácido
desoxirribonucleico (ADN), ocurrido hace 60 años, es
un hito histórico para la ciencia, consideró Antonio
Velázquez Arellano, investigador de la Unidad de Genética
de la Nutrición del Instituto de Investigaciones Biomédicas
(IIBm) de la UNAM y del Instituto Nacional de Pediatría.
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.
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