La leyenda de Rosalind Franklin (2ª parte)

Se ha escrito mucho sobre lo que representó Franklin en el desarrollo de la ciencia cristalográfica del pasado siglo. Ahora acaba de salir a la luz un libro muy bien editado y que ha merecido el elogio de la crítica, cuyo autor es Howard Markel, titulado The Secret of Life. Rosalind Franklin, James Watson, Francis Crick, and the Discovery of DNA’s double Helix publicado por W.W. Norton & Company el 1 de noviembre de 2021. Esta obra nos descubre los entresijos de este relato cargado de miserias humanas, ambiciones sin límite, envidias y reticencias en los avatares que padeció esta genial mujer, justamente “restituída en su trono y en su honor”. Hay que reconocer que además del “olimpo de los dioses”, la fama y la inmortalidad de mentes tan deslumbrantes como Watson, Crick, Wilkins y Pauling (1901-1994), este último Premio Nobel de Química en 1954 y Premio Nobel de la Paz en 1963, no aupó a Rosalind. Por eso, Franklin debe ser velis nolis tenida en cuenta. Y es precisamente Rosalind Franklin quien se convierte en un pivote axial para Howard Markel6 en esta historia muy bien contada, llena de pasiones contenidas en un ambiente de incompatibilidad de caracteres y temperamentos muy fuertes. Las relaciones del tándem problemático Wilkins-Franklin, estaban “envenenadas”, tal como ha puesto de manifiesto Nicholas Wade.

The Secret of Life. Rosalind Franklin, James Watson, Francis Crick, and the Discovery of DNA's double HelixEl secreto de la vida que atesora el ADN, es una historia prodigiosa, llena de emoción, de sentimiento y de tesón, pero también una peligrosa amalgama de endogamia, misoginia, antisemitismo y una conducta despreciable7. Markel relata con un estilo muy vivaz, brillante y elocuente, la sorpresa intelectual que conllevó vislumbrar el esqueleto del ADN por primera vez en 1953, una efeméride difícil de olvidar para un historiador de la ciencia y especialmente de la biología molecular y estructural. Este descubrimiento fue publicado por Watson y Crick el 25 de abril de ese año como una carta (letter) de solo 800 palabras a la prestigiosa revista británica Nature8 y marcó un antes y un después en la historia de la biofísica y la biología estructural (Figura 1).

En el libro de Markel salen a relucir todos los protagonistas de este relato asombroso, verdaderos “gigantes” de las ciencias biomédicas de vanguardia; además de Rosalind Franklin, Crick, Wilkins y Watson, debemos citar a Max Ferdinand Perutz (Nobel de química en 1962), William Astbury (1898-1961), Ostwald Theodor Avery (1877-1955), George Beadle (1903-1989), Premio Nobel de Medicina en 1958, Paul Berg (n. 1926), Premio Nobel de Química en 1980, John Desmond Bernal (1901-1971), Robert Corey (1897-1971), Max Dëlbruck (1906-1981), Premio Nobel de Medicina en 1969, John Franklin Enders (1897-1985), Premio Nobel de Medicina en 1954, Erwin Chargaff (1905-2002), Raymong Gosling (1926-2015), Alfred Day Hersey (1908-1997), Premio Nobel de Medicina en 1969, Arthur Vivian Hill (1886-1977), Premio Nobel de Medicina en 1922, Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994), Premio Nobel de Química en 1964, Frederick Gowland Hopkins (1861-1947), Premio Nobel de Medicina en 1929, François Jacob (1920-2013), Premio Nobel de Medicina en 1945, John Cowdery Kendrew (1917-1997), Premio Nobel de Química en 1962, Herman Kalckar (1908-1991), Joshua Lederberg (1925-2008), Premio Nobel de Medicina en 1958, Harold Vivian Wyatt (1926-2019) y muchos otros grandes científicos9.

Tras la publicación de Watson, Crick, Wilkins, Franklin y Gosling, aparecieron numerosos artículos relacionados10. La resolución del modelo de Watson y Crick para la macromolécula de ADN fue posible porque ellos conocieron los datos sobre apareamiento de bases. Erwin Chargaff (1905-2002) había descubierto en 1950 una correlación de bases en el ADN al demostrar que contiene las mismas cantidades de bases adenina (A) y timina (T), y de guanina (G) y citosina (C). Las razones de A:T y G:C difieren entre las especies, pero se mantienen constantes en todas las células de una misma especie.

También en el índice relumbran centros y grupos de investigación, biógrafos e instituciones académicas de solvente reputación como el Instituto Karolinska y la Fundación Nobel, la Universidad de Harvard, la Universidad de Cambridge, la Fundación Carnegie, la Fundación Jesse Boot, el Instituto de Biofísica Cavendish, el King´s College, el Birkbeck College, el Instituto Pasteur de París, la Stazione Zoologica Anton Dohrn de Nápoles, el “grupo del fago”, Georgina Ferry, biógrafa de Max Perutz, Joseph Stewart Fruton (1912-2007), historiador especializado en historia de la bioquímica, Horace Freeland Judson, historiador de la biología molecular, etc..

libro La doble hélice de James WatsonEl libro La doble hélice de James Watson que se convirtió en un best-seller es un relato vivencial  muy personal del descubrimiento de la estructura del ADN. En él, Watson dice de ella que el mejor lugar para una feminista era el laboratorio de otra persona. Y  años más tarde, Francis Crick escribió que en el King’s College de Londres donde Rosalind investigaba, “había restricciones muy irritantes -no podía tomar café en la sala de profesores de la facultad porque estaba reservada para los hombres, pero solo eran trivialidades, o al menos así me lo parecían entonces”.  O sea, que Crick y Watson se referían a Rosalind Franklin como una“feminista que se quejaba de trivialidades”, algo que se nos antoja sencillamente insultante. Pero a ambos no les quedó más remedio que a la postre, si bien con alguna suspicacia y muchas dudas, reconocer la extraordinaria calidad como científica de Rosalind Franklin y su participación esencial, determinante e irremplazable en el descubrimiento de la estructura bihelicoidal del ADN.

La figura histórica de Rosalind Franklin (ella despreciaba que se le llamara “Rose” o “Rosy”) es tratada en dos libros anteriores. Uno Rosalin Franklin The dark lady of DNA de Brenda Maddox (2003) y Rosalind Franklin y el ADN, en la versión española traducida por Teresa Carretero, y cuya autora es Anne Sayre.

Rosalind Elsie Franklin nació el 25 de julio de 1920 en Londres, segunda de cinco hermanos, tres de ellos varones, en una familia judía que llevaba cuatro generaciones dedicada a la banca. Su educación más temprana, hasta los 18 años, la recibió en varios colegios de prestigio, incluyendo una estancia en Francia con un programa que incluía, además de costura y deporte, aula de debate y, sobre todo, física y química. Vuelve a casa y aprueba el examen de ingreso en el Colegio Newnham, en Cambridge, para estudiar ciencias experimentales y, en concreto, química. Su padre no acepta la decisión de Rosalind y le retira su asignación, pero una tía, hermana de su padre, corre con los gastos y le permite estudiar en el centro elegido. No pasó mucho tiempo sin que el padre aceptara la decisión de su hija y volviera a hacerse cargo de los gastos.

En 1941, se gradúa en química y física y, de inmediato, consigue una beca para iniciar su tesis doctoral pero un año después, en 1942 y en plena Guerra Mundial, pasa a la Asociación para la Utilización del Carbón y con sus investigaciones ayuda al esfuerzo de guerra. Hizo un trabajo importante en sus estudios sobre el carbón lo que le permitió, al acabar la guerra y en 1946, defender su tesis doctoral. Fue una científica francesa refugiada en Inglaterra durante la guerra, Adrienne Weill, la que orientó su trabajo postdoctoral y, en 1947, la animó a ir a Francia, al Laboratorio Central de Servicios Químicos del Estado, en París. Era un grupo de investigación muy activo, a la última, dinámico y, sobre todo, abierto a las mujeres, a diferencia del anquilosado y masculino entorno que conocía en Inglaterra. Allí, en París, aprendió la técnica de difracción de Rayos X en la que se convertiría en una experta a nivel mundial y aplicaría, pocos años más tarde, a la molécula del ADN. Además, amó Paris y los bistrós, la comida en el campo, la cocina, las montañas, esquiar y acampar. Hizo amigos para toda la vida y, en 1951, vuelve a casa, a Inglaterra, y consigue una plaza en el King’s College de Londres. Allí, John Randall (con el tiempo se convertiría en el primer director de la Unidad de Investigación Biofísica del Medical Research Council), el director del departamento, le encarga el estudio de la estructura del ADN. El equipo del King´s incluía a Wilkins, Struther Arnott, Watson Fuller, Clive Hooper, Bob Langridge, Don Marvin, Michael Spencer y Herbert Wilson. Todos ellos se dedicaron a construir modelos de las formas A y B del ADN y a analizar los patrones de difracción de rayos X que obtenían. Todo este trabajo se vio favorecido por el advenimiento de las computadoras. En el verano de 1950 en el King´s, Raymond Gosling y Maurice Wilkins, empleando una muestra húmeda de ADN de elevada pureza que les proporcionó el químico suizo Rudolf Signer (1903-1990), consiguieron por vez primera un patrón de difracción de rayos X del ADN cristalino. Ese mismo año, Alex Rawson Stokes (1919-2003 ) sugería que este patrón correspondería a una hélice. El físico matemático Alan R. Stokes murió el 5 de febrero de 2003. Su papel en la elucidación de la estructura de los cristales de ADN fue crucial al calcular los componentes helicoidales mediante una función de Bessel.

estructura en doble hélice del ADN

Rosalind Franklin, que había trabajado con el físico-químico Ronald George Wreyford Norrish (1897-1978), Premio Nobel de Química en 1967, y aprendido con Jacques Mering en París las técnicas de difracción de rayos X, utilizando también el ADN de Signer y en condiciones de elevada humedad, descubrió la existencia de dos formas de ADN en función de la humedad relativa del ambiente. La forma B descubierta en mayo de 1952, resultó ser la más húmeda. De este modo pudo colocar correctamente los grupos fosfato de la molécula en su parte externa. Si bien el patrón de difracción de la forma A ofrecía una imagen típica de un cristal, no la forma B cuyo patrón de difracción proporcionaba imágenes más difusas. Por ello, Rosalind se decidió por la forma A. Estableció que el patrón de difracción era consistente con el grupo espacial C2 y calculó la síntesis de Patterson basada en las intensidades de reflexión que se medían, y de este modo pudo comprobar que los grupos fosfato se colocaban en la parte externa de la hélice. Sin embargo, no cayó en la cuenta del hecho de que las dos hebras del ADN tenían que ser cadenas antiparalelas.

A finales de 1951 Watson y Crick construyeron un modelo erróneo de ADN en forma de una triple hélice, situando los grupos fosfato hacia el interior. Wilkins y Franklin fueron invitados al Cavendish para verlo, y Franklin no le dio el visto bueno pues no se había tenido suficientemente en cuenta la absorción de agua. El 21 de noviembre de 1951, Franklin presentó sus resultados en un seminario de trabajo al que asistió Watson, quien al parecer no interpretó adecuadamente sus datos de cristalografía de rayos X. Entre ellos, la famosa “foto 51”, que llegaría directamente a Crick a través de Gosling al mostrársela a su director de tesis, Wilkins. Por otra parte, Randall entregó al comité del Medical Research Council un informe sobre las investigaciones de su laboratorio, asunto que no se consideraba confidencial. Max Perutz era uno de los miembros del comité y, a la vez, colega de Crick en Cambridge, al que mostró una copia del informe de marras.

 

 NOTAS

  1. Howard Markel (n. 1960) es un médico norteamericano y profesor de pediatría y de enfermedades infecciosas. Reconocido historiador distinguido como profesor George E. Wantz de Historia de la Medicina en la Universidad de Michigan y Director del Centro de Historia de la Medicina de la Universidad de Michigan. Es autor de un buen número de libros y artículos sobre historia médica y pediatría, escribiendo habitualmente en la sección “Science Times” de The New York Times. Entre sus obras destacan “”Formative Years: Children’s Health in the United States, 1880-2000 (Conversations In Medicine And Society) y “When Germs Travel: Six Major Epidemics That Have Invaded America and the Fears They Have Unleashed”, ambas de 2009, “An Anatomy of Addiction: Sigmund Freud, William Halsted, and the Miracle Drug, Cocaine” de 2012, “Literatim: Essays at the Intersections of Medicine and Culture” de 2020, “Quarantine!: East European Jewish Immigrants and the New York City Epidemics of 1892” de 2022, y la ya referida sobre Rosalind Franklin. Markel fue miembro inaugural y académico en el Centro de Académicos y Escritores de la Biblioteca Pública de Nueva York y fue nombrado historiador centenario de la Ciudad de Nueva York por su estudio académico de la Ciudad de Nueva York y la historia de la salud pública y la inmigración. También se fue coeditor invitado de la edición del 16 de febrero de 2000 del Journal of the American Medical Association (JAMA) que honró a la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan.
  2. Cf. Mazana, J. “La hélice dorada”. Med Clin (Barc) 2003; 121 (11(: 431-2.
  3. Watson, JD y Crick, FHC Nature 171, 737–738 (1953). En el mismo número de Nature donde apareció el artículo de Watson y Crick se publicaron dos más del grupo del King´s, cuyos autores eran Wilkins, Stokes y Wilson por un lado, y Franklin y Gosling por otro). Wilkins NHF, Stokes AR, Wilson HR. “Molecular structure of deoxipentose nucleic acids”. Nature 1953; 171: 738-40, Franklin R, Gosling RG. “Molecular configuration in sodium thymonucleate”. Nature 1953; 171: 740-1.
  4. Cfr. el artículo de Robert Olby (n. 1933) en Nature 421, 402–405 (2003) en el que nos cuenta cómo en el año 1953 además del descubrimiento de la estructura bihelicoidal de la macromolécula de ADN, la reina de Inglaterra Elizabeth II fue coronada, que en el mes de marzo unos científicos británicos construyeron una estación atómica en el río Calder, y que dos meses después, se culminó la subida al monte Everest. Fue también un momento histórico coincidiendo con la secuenciación de una proteína, la insulina bovina de 51 aminoácidos por Fred Sanger (Premio Nobel de Química en 1958 y 1980). A pesar de ello, no se mencionaba en absoluto al ADN. En ese año la revista Nature publicó un total de 7 artículos sobre la estructura y función del ADN pero solo un periódico británico, el News Chronicle, se hizo eco del nuevo término. Véase también Olby, R. El camino a la doble hélice. Madrid: Alianza Ed. 1991.
  5. Attar, N. 2013. “Raymond Gosling: the man who crystallized genes”. Genome Biology 14: 402. Braun, G., D. Tierney & H. Schmitzer. 2011. “How Rosalind Franklin discovered the helical structure of DNA: Experiment in diffraction”. Physics Teacher 49: 140-143. Crick, F.. Qué loco propósito. Barcelona: Tusquets Eds. 1988, Elkin, L.O. 2003. Rosalind Franklin and the double helix. Physics Today March: 42-48, y Franklin, R.E. & R.G. Gosling. Molecular configuration in sodium thymonucleate. Nature 1953; 171: 740-741. Pauling, L. y Corey, RB Arch. Biochem. Biophys. 65 , 164-181 (1956). Sobell, HM, Tomita, K. y Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 49 , 885–892 (1963). Rich A. y Watson, JD Proc. Natl. Acad. Sci. USA 40 , 759–764 (1954). Rich A. y Davies, DR J. Am. Chem. Soc. 78 , 3548 (1956). Felsenfeld, G., Davies, DR y Rich, A. J. Am. Chem. Soc. 79 , 2023-2024 (1957). Hoogsteen, K. Acta Crystallogr. 12 , 822–823 (1959). Tener, GM, Khorana, HG, Markham, R. y Pol, EH J. Am. Chem. Soc. 80 , 6223–6230 (1958). Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 46 , 1044-1053 (1960). Furth, JJ, Hurwitz, J. y Goldmann, M. Biochem. Biophys. Res. Comun. 4 , 362–367 (1961). Voet, D. y Rich, A. Prog. Res. De ácido nucleico Mol. Biol. 10 , 183-265 (1970). Arnott, S., Wilkins, MHF, Hamilton, LD y Langridge, R. J. Mol. Biol. 11 , 391–402 (1965). Day, RO, Seeman, NC Rosenberg, JM y Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 70 , 849–853 (1973). Rosenberg, JM y col. Nature 243 , 150-154 (1973). Kim, S.-H., Quigley, G., Suddath, FL y Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 68 , 841–845 (1971). Kim, S.-H. et al. Science 179 , 285-288 (1973). Kim, S.-H. et al. Science 185 , 435–439 (1974). Robertus, JD y col. Nature 250 , 546-551 (1974). Wang, AH-J. et al. Nature 282 , 680-686 (1979). Pohl, FM y Jovin, TM J. Mol. Biol. 67 , 375-396 (1972). Peck, LJ, Nordheim, A., Rich, A. y Wang, JC Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79 , 4560–4564 (1982). Wing, R. y col. Nature 287 , 755-758 (1980).
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