Boletín informativo de la Coordinación de la Investigación CientíficaCiudad Universitaria, mayo 8 de 2003, Año III, Número 26

50 años de ladoble hélice del ADN

•Forjadores de la Ciencia

en la UNAM•

Una maravilla de la naturalezaFurcraea martinezii

•La heroína olvidada

del Premio Nobel

Ciudad Universitaria, mayo 8 de 2003, Año III, Número 26

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Pocas ideas han tenido una fuerza ytrascendencia semejantes a la de la doblehélice, el modelo que describe la estructuramolecular del ácido desoxirribonucleico o ADN.Esta estructura molecular, que James Watsony Francis Crick publicaron el 25 de abril de1953, es la columna vertebral de la biologíamoderna. Nociones hoy en día comunes, comolos genes, su expresión fenotípica, susmutaciones, etc., tienen sus raíces en la doble

hélice. Ésta explica, de un solo plumazo, el sustentomaterial de la herencia y de la evolución y crea unmodelo que se fortalece día con día. Es tal sufortaleza y vigencia que ha trascendido el campode la biología y la química para convertirse en unicono de nuestros tiempos.

La doble hélice puso en su lugar las dos piezasclave del rompecabezas para explicar cómooperaba el ADN, el sustrato físico de la herencia.Una de éstas, las proporciones de bases deChargaff, exigía que las cantidades de las basesnitrogenadas del ADN tuviesen proporcionesconstantes, por cada tanto de adenina (A) deberíahaber el mismo de timina (T) y por cada tanto deguanina (G) debería haber el mismo de citosina(C). Cuatro bases que parecían repetirse de maneraincoherente para formar la gigantesca cadena deADN.

La otra pieza requería que los cristales de lamolécula de la herencia difractasen los rayos X enpatrones característicos de fibras helicoidales,como lo habían revelado las fotografías tomadaspor Rosalind Franklin y que al parecer Watsonpudo ver antes de publicarse. El gran mérito deWatson y Crick radicó en ver el elefante completodonde otros sólo veían un par de colmillos.

La simple y elegante belleza del modelo de Watsony Crick alínea dos hebras de ADN, una con la otra,para formar una hélice doble. Además, el modelopropone que dicha unión se mantenga gracias alos puentes de hidrógeno que establecen los paresde bases complementarios, la G de una hebra conla C de la otra y la A de una con la T de la otra.También propone el poderoso concepto de lacomplementariedad de bases y con ello lasproporciones de bases de Chargaff resultaba obvio.La complementariedad de bases fue la cuña

conceptual que permitió explicar el mecanismo dela duplicación del material genético, desbordandouna plétora de hallazgos (las polimerasas, porejemplo) y herramientas (la PCR o reacción encadena de la polimerasa, entre otras) que hoy endía son cotidianas en la investigación biomédica. Por si fuese poco, la doble hélice explicó cómo unpolímero, en apariencia repetitivo y monótono,constituido por el extenso encadenamiento de tansólo cuatro monómeros (las bases A, C, G y T),podía contener la información genética. El modelohizo obvio que era suficiente especificar lasecuencia u orden preciso en la disposición decada monómero del polímero para almacenarcantidades descomunales de informaciónespecífica. Y para cerrar elegantemente el círculoconceptual, la secuencia de bases en una hebrade la hélice, al ser complementaria con la de lahebra hermana, se podría usar para copiar fielmentea la secuencia de la otra hebra. Un sencillo, peroeficiente mecanismo para la perpetuación de losgenes se delineó en el modelo del ADN.

D r . F e r n a n d o L ó p e z C a s i l l a sI n s t i t u t o d e F i s i o l o g í a C e l u l a r , U N A M .

D r . M . Ve r ó n i c a P o n c e C a s t a ñ e d aU N I M E I P d e l H o s p i t a l d e P e d i a t r í a d e l

C e n t r o M é d i c o S i g l o X X I , I M S S .

50 años de la doble hélice del ADN

Boletín informativo de la Coordinación de la Investigación Científica

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Colaboración del doctor Alejandro Illanes (Instituto de Matemáticas, UNAM),illanes@matem.unam.mx

También, gracias al modelo de Watson y Crick, esposible imaginar cómo las cuatro bases del ADNse disponen en una estructura que es común paratodos los seres vivos y es a la vez única (ensecuencia de bases) para cada especie y cadamiembro de una especie. Al proponer que graciasal orden de las bases se pueden establecersecuencias únicas, el modelo da un salto conceptualmás, de la mera química de los polímeros a lateoría de la información. Ahora, el ADN representaun código, el idioma mediante el cual la vida cifratodos sus secretos, incluidos no sólo los delpresente sino también los de su origen y evolución.Cada ser vivo tiene una secuencia única y particularde bases en su genoma así como la similitudsuficiente para catalogarlo dentro de una especie,género, orden o phylum. Esta nueva taxonomía sebasa en encontrar las similitudes y diferencias enlas secuencias de bases en los genomas, las cualesindican relaciones evolutivas entre los seres vivosque compartimos el planeta.

No obstante, el fruto más asombroso y sobresalientede la doble hélice es su poder, virtualmenteinagotable, de predicción. Se ha convertido en eloráculo de nuestros tiempos. Al determinar algunasvariantes en el genoma de un individuo se le puedeaugurar certeramente una muerte temprana.Gracias a esto se pueden diseñar genes nuevos

que se expresen anuestra conveniencia.Esta capacidad depredicción nos planteael reto más grande quela ciencia tendrá eneste siglo: cómodescifrar y entendercabalmente lo que elADN predice en cadauno de sus pares debases. Con ladeterminación de lasecuencia de bases enel genoma humanoestamos, como nuncaantes, en posibilidadde descubrir elcomponente genéticode las enfermedades.Alcanzar talconocimiento deberá hacer factible, la manipulaciónde nuestro genoma y la reparación de genesdefectuosos para enfermedades intratables hoy endía.

Cincuenta años después de ver la primera luz, ladoble hélice sigue alumbrando, cada vez con mayornitidez, el camino de la humanidad.

El pastel sin corte tiene una pieza, así que cuandose hace el corte No. 1 se agrega una pieza al pastelpara tener un total de 2 piezas. Elcorte No. 2 agrega dos piezas máspara tener 4 en total. El corte No.3 agrega 3 piezas más para tener7 piezas en total. Cada corteagrega un número de piezas quees igual al número del corte. Porlo tanto, después del corte No. 6,se tendrá un total de 22 piezas.

La chica nueva del salón es la más guapa yenigmática, a nadie le ha dicho su nombre. Despuésde pensarlo mucho les dijo a sus admiradores el

siguienteacertijo: Heescrito minombre enun cubo. Enla figura semuestran tresposiciones delcubo y despuésse muestra elcubo desdoblado.Sólo hay unamanera de poner lasletras en el cubodesdoblado de tal formaque corresponda con los dearriba. Cuando pongan lasletras sabrán mi nombre. ¿Quénombre es?

Solución al anterior

Acertijo