Rosalind Franklin

En 1952 se tomó en un laboratorio del King´s College de la Universidad de Londres una de las fotos más hermosas de la ciencia. La foto permitió revelar uno de los secretos mejor guardados de la naturaleza, el de la molécula de ADN, la que codifica el programa de todos los seres vivos y de alguno no vivo.

Fue gracias a una biofísica excelente como se logró cristalizar y obtener los datos más íntimos de la hélice de la vida. Evidentemente, sin quitar ningún mérito a la Watson y Crick que dieron con la estructura final, sus mentes vieron estructuras inimaginables hasta entonces, presentada en 1953 en la revista Nature.

Rosalind E. Franklin fue, la persona, que logró sacar la instantánea del ADN que resultó definitiva para dar con su estructura (la famosa foto 51). Ahora sabemos como es, pero entonces, era un verdadero reto intelectual y técnico. No solo sacó una foto, perfeccionó las técnicas de rayos x que permitieron tomarla. Hasta entonces se habían tomado fotos de una mezcla de estructuras de DNA, menos claras pero que apuntaban a una forma helicoidal, como una escalera de carcol.

Ilustración de Rosalind Franklin en su laboratorio del King´s College de Londrés obteniendo el patrón de difracción de rayos X que poco después serviría para dilucidar la estructura de doble hélice del ADN Photo 51.

Ilustración de Rosalind E. Franklin en su laboratorio del King´s College de Londrés obteniendo el patrón de difracción de rayos X (iluminada en verde), conocida como foto 51, que poco después serviría para dilucidar la estructura de doble hélice del ADN (a la derecha).

Rosalind logró cristalizar y estudió una segunda forma de ADN denominada ADN B (la que se ve en la foto), que se obtiene hidratando muchísimo la muestra que forma el cristal que contiene el ADN. Esta disposición atómica, es la que se da in vivo, está muy hidratada por lo que forma un paracristal. Las moleculas de ADN se disponen ordenadas formando una retícula tridimensional pero aisladas unas de otras.

En el informe del Consejo de Investigación Médica (MRC Medical Research Council) del King´s Franklin de 1952 ofreció las medidas de las distancias entre fosfatos y propuso la posición externa de estos en la molécula. Su presentación fue clave para que Watson y Crick, que estaban intentando resolver la estructura, abandonaran sus intentos de construir un modelo de fácil lectura de la información, con las bases nitrogenadas orientadas hacia el exterior.

La foto que se ve en la figura, parece una cosa extraña, pero dice muchísimas cosas de la estructura de la que proviene. Es una foto de difracción de rayos X, esto es, se toma una muestra de ADN pura, con muchas copias de la molécula, y si estas se logran ordenar de forma regular como los átomos en un cristal, se le dirige un haz de rayos X de una longitud de onda apropiada. Este, cuando atraviese la muestra refractará según la estructura que se encuentre. De la imagen de difracción obtenida, si tiene buena resolución, se puede deducir la ordenación de los átomos en la molécula. La imagenes resultante de la difracción son contra intuitivas, pues la difracción es inversamente proporcional a la distancia atómica (no directamente como en un foto normal). Es como en la carvena de platón, solo que las sombras no serían reconocibles, es más difícil deducir el original.

Patrón de difracción de luz de un muelle de un biligrafo con un laser a aproximadamente 12m de el. Es la X característica que producen las estructuras helicoidales de todo tipo. Image courtesy of D. Tierney and of H. Schmitzer, Xavier University in Cincinnati

Patrón de difracción de luz de un muelle de un biligrafo con un laser a aproximadamente 12m de el. Es la X característica que producen las estructuras helicoidales de todo tipo. Image courtesy of D. Tierney and of H. Schmitzer, Xavier University in Cincinnati

Para entender como interpretar la imagen se puede hacer un experiemnto sencillo. Si iluminamos un muelle con una luz de la longitud de onda adecuada a su tamaño, obtendremos un patrón de difracción característico de dicha estructura. En la parte izquierda de la foto se ve el muelle iluminado por el haz de luz, y en la parte derecha se ve el patrón de difracción resultante al atravesar la estructura tipo muelle iluminado cinco vueltas. Como vemos, el patrón muestra la misma apariencia que la imagen del ADN tomada por Rosalind Franklin.

El ángulo de la sección cónica superior e inferior equivale al ángulo de paso doble de la hélice. La estructura en las zonas de máximos (zonas más negras) es causada por la difracción de paso múltiple y revela el diámetro de la hélice (20 Å). Hay que tener en cuenta, que el centro del patrón de la derecha estaba cubierta con un polarizador ajustado casi hasta su extinción para evitar la sobre exposición en el máximo, del centro que es muy brillante. Franklin utilizó un disco de plomo para el mismo propósito en la fotografía de rayos-X.

Cuando Crick y Watson presentaron su famoso artículo “Molecular Structure of the nucleic acids” el 25 de abril de 1953 en la revista Nature, donde presentaron la maravillosa estructura del ADN, tuvieron que argumentar sus suposiciones en los datos obtenidos por Willkins presentados en “Estructura Molecular de los ácidos Deoxipentosanucleiocs” y por Franklin presentados en el artículo titulado “Configuración Molecular en Timonucleato Sódico” del mismo número de Nature. Como hemos dicho, el logro de Franklin fue aislar el ADN en su forma B y obtener un nítido patrón de difracción que se ve en la foto 51, que en manos de Watson y Crick, de manera poco ortodoxa, se convirtió en una estructura teórica que luego se confirmó cierta y revolucionó la biología molecular y general.

El café servido en crisoles, como lo tomaba frankin en el laboratorio, lo degustaron todos pero algunos pudieron endulzarlo con un premio. En 1962 Watson, Crick y Wilkins recibieron el Nóbel de química por la dilucidación de la estructura del ADN en 1953. Franklin había muerto de cáncer de ovario en 1958 por lo que no podía recibir el galardón. Aunque, dudo que hubiera recibido el Nóbel, por su condición de mujer entre otra cosas, pero esa es otra historia.

DNA structure features. Measures of antiparallel watson.crick double helix.

Estructura y características de la doble hélice de ADN (ácido desoxirribonucleico). Las dos hebras antiparalelas son complementarias, formando una doble hélice dextrógira, que tienen simetría respecto del eje central. Los grupos fosfato se encuentran en el exterior de la molécula y forman junto al la desoxirribosa el esqueleto de la molécula. Las bases unidas a las ribosas se emparejan en pares guanina-citosina y adenina-timina. Hay aproximadamente 10 pares de bases por vuelta.

REFERENCIAS

R.E. Franklin and R.G. Gosling (April 25, 1953), “Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate”, Nature 171 (4356): 740–741

Molecular Structure of the nucleic acids

FacebookStumbleUponBoton para agregar esto a favoritos sociales

Anuncios

5 comentarios en “Rosalind Franklin

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s