En 1953, dos científicos llamados James Watson y Francis Crick resolvieron un rompecabezas monumental. Descubrieron la estructura de una molécula llamada ácido nucleico desoxirribosa, o como la mayoría de la gente lo conoce, ADN. Casi todos los organismos vivos, incluidos los humanos, dependen del ADN para empaquetar y copiar genes. Si bien los científicos sospechaban esto antes de 1953, aún no sabían cómo se copiaba el ADN o cómo empaquetaba la información hereditaria. La clave de la capacidad del ADN para dividirse y copiarse a sí mismo fue también la clave del avance de Watson y Crick: el descubrimiento de pares de bases.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
James Watson y Francis Crick desarrollaron modelos usando recortes de cartón que les ayudaron a descubrir pares de bases por casualidad a través de prueba y error.
La estructura del ADN
Imagine el modelo de doble hélice de ADN como una escalera retorcida con un marco hecho de un compuesto llamado azúcar-fosfato. Los peldaños de la escalera consisten en compuestos llamados nucleótidos o bases. Hay cuatro bases en la molécula de ADN: adenina, citosina, guanina y timina. En cada peldaño de la escalera, dos de los cuatro nucleótidos se unen con un enlace de hidrógeno. Estos son los pares de bases. La secuencia particular de pares de bases en una molécula de ADN es lo que explica las diferencias en los rasgos genéticos.
Rosalind Franklin y la doble hélice
Mientras Watson y Crick estudiaban la estructura del ADN, una científica llamada Rosalind Franklin desarrolló un método exitoso para tomar fotografías de rayos X del ADN. Sus imágenes revelaron dos líneas perpendiculares que creaban una forma entrecruzada en el centro de la molécula. Cuando Franklin dejó su puesto en King's College, dejó sus fotografías con un colega llamado Maurice Wilkins. Poco después, Wilkins les dio estos artículos a Watson y Crick. Tan pronto como Watson vio las fotografías de Franklin, comprendió que la forma entrecruzada significaba que la molécula de ADN debía ser una doble hélice. Pero su avance estuvo lejos de ser completo.
Un descubrimiento fortuito del emparejamiento de bases
Watson y Crick sabían que el ADN contenía cuatro bases y que se unían entre sí de alguna manera para crear la forma de doble hélice. Aún así, lucharon por conceptualizar un modelo de ADN que fuera suave y sin tensiones, uno que tuviera sentido bioquímico. Watson construyó recortes de cartón de las bases y pasó un tiempo reorganizándolos en una mesa para ayudarlo a imaginar posibles estructuras. Una mañana, moviendo las piezas, se topó con una disposición de bases que sí tenía sentido. Años más tarde, Crick describió este momento crucial como sucediendo "no por lógica sino por casualidad".
Los investigadores se dieron cuenta de que cuando la adenina y la timina se unían entre sí, formaban un peldaño de escalera de la misma longitud exacta que un peldaño hecho de un par de citosina-guanina. Si todos los peldaños consistieran en uno de esos dos pares, todos tendrían la misma longitud, lo que Evitar las tensiones y protuberancias en la doble hélice que Watson y Crick sabían que no podía existir en el mundo real. molécula.
Replicación de ADN
Watson y Crick razonaron que si cada una de las cuatro bases solo pudiera unirse con otra base, entonces la molécula de ADN podría copiarse rápidamente durante la replicación. En su publicación de 1953 sobre sus hallazgos en la revista Nature, escribieron "... si se da la secuencia de bases en una cadena, entonces la secuencia en la otra cadena es automáticamente determinado." El modelo de ADN de doble hélice de Watson y Crick lanzó una revolución en curso en las ciencias de la vida y es responsable de innumerables avances en campos de estudio como como:
- genética
- medicamento
- Biología evolucionaria