Métodos de difracción de Bragg

Nos comienza relatando que en 1951 llegó al laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge ahí se unió a un grupo de físicos y químicos que trabajaban sobre las estructuras tridimensionales de las proteínas. Crick también asistía a esta Universidad, al frente de la unidad en la que se hallaba Crick estaba Max Perutz, un químico que llevaba mucho tiempo recopilando datos sobre la difracción de rayos X en los cristales de hemoglobina. Le ayudaba Bragg utilizando métodos de difracción de rayos X para resolver las estructuras de las proteínas. Crick realizaba experimentos pero principalmente se dedicaba al estudio de las teorías para resolver las estructuras de las proteínas, sus teorías se extendían más allá de los límites de la cristalografía de las proteínas. Antes de que Watson llegara a Cambridge, Crick se había ocupado en el ácido desoxirribonucléico (ADN) y de su papel en la herencia. Abandonó la física y empezó a interesarse en la biología, comenzó a preguntarse si los genes eran realmente los componentes clave de las células vivas; porque, para saber qué es la vida, debemos saber cómo actúan los genes. En 1944 se decía que los genes eran tipos de moléculas de proteína pero en la misma época Avery demostró que los caracteres hereditarios podían ser transmitidos de una célula bacteriana a otra por moléculas purificadas de ADN. Se sabía que el ADN estaba presente en los cromosomas de todas las células entonces los experimentos de Avery demostraban que los genes estaban compuestos de ADN.

Esto significaba para Crick que el ADN habría de dar la clave para averiguar cómo los genes determinaban el color de nuestro cabello, de ojos, nuestra inteligencia, etc. Aunque había científicos que preferían creer que los genes eran moléculas de proteína. Pero Crick no estaba preparado para meterse mucho con el ADN además apenas comenzaba a dominar los principios del campo de las proteínas, aunque sus colegas estaban interesados en los ácidos nucleicos, harían un grupo dedicado a examinar la estructura del ADN por rayos X. En ese tiempo el trabajo molecular del ADN era propiedad de Maurice Wilkins, era un físico, utilizaba la difracción de los rayos X. Pero lo raro era que Wilkins no mostraba interés por el ADN, aunque fue el primero que se dedicó a investigar el ADN. Como Wilkins era un principiante en la difracción de rayos X necesitaba un ayudante, era Rosy. Ella era experta en cristalografía y lo ayudó en sus investigaciones. Por otra parte Linus Pauling, intentaría obtener el más importante de todos los premios científicos. Era el mejor químico de su generación. Pauling, en algún momento, le pidió a Wilkins una copia de las fotografías de rayos X del ADN cristalino. Fue Wilkins quién le inspiró interés a Watson en los trabajos realizados con rayos X sobre el ADN.

Sucedió en Nápoles en 1951 en una reunión científica de las estructuras de las grandes moléculas en las células vivas. Se dedicaba al estudio del ADN. Había ido para aprender acerca de su composición bioquímica. Esto surgió de que los bioquímicos de la Universidad de Indiana lo animaron a aprender química orgánica, pero no lo convencía mucho. Empezó a interesarse por la química hasta que fue a Copenhague, ahí hizo investigaciones de posdoctorado con el bioquímico Herman Kalckar, su supervisor era el microbiólogo Salvador Luria. Los experimentos de Luria eran sobre la multiplicación de virus bacterianos o fagos. Para averiguar que era un gene y cómo se multiplicaba era necesario estudiar a los virus. Los virus más simples eran los fagos. Se formó un grupo de científicos llamado grupo fago que estudiaban estos virus. Al frente de este grupo estaba Luria y Max Delbrück. Sólo la mitad de la masa de un virus bacteriano era ADN, la otra mitad era proteína, el experimento de Avery se trataba del material genético básico. Trabajar con la estructura química del ADN sería el paso esencial para descubrir cómo se duplicaban los genes.

Watson siguió con sus estudios aunque Kalckar no lo estimulaba no veía cómo el tipo de problema en que él estaba trabajando (el metabolismo de los nucleótidos) podía relacionarse con el campo de la genética, resultaba imposible comprenderlo. Sin embargo a su amigo Ole Maalöe podía entenderlo muy bien, él estaba muy interesado en los fagos como Watson. Al poco tiempo Gunther Stent, un investigador de fagos en el laboratorio de Delbrück, y Watson comenzaron a hacer experimentos con Ole. A Watson no le interesaba seguir aprendiendo la bioquímica de los ácidos nucléicos y en ese entonces Kalckar tenía problemas personales y no le interesaba mucho seguir enseñándole bioquímica a alguien, además ya iba a renovar su beca, entonces en lo que permanecía en Copenhague continuó realizando experimentos con Ole sobre los virus bacterianos. Ole y Watson habían concluido unos experimentos sobre el comportamiento de una partícula de virus bacteriano cuando se multiplica en el interior de una bacteria hasta formar partículas nuevas de virus.

Mas tarde, emprendió un viaje con Kalckar a Nápoles para aprender acerca de la bioquímica del desarrollo embrionario de los animales. Wilkins tampoco había ido nunca a Nápoles, fue solo porque su director Randall no pudo asistir a la conferencia sobre las macromoléculas en la que entregaría una comunicación acerca del trabajo que se desarrollaba en su laboratorio de biofísica, entonces decidió enviar a Wilkins. Watson no mostró mucho interés en los animales aunque algunas veces entendía lo que decía Kalckar pero los genes nunca estaban en el centro de sus pensamientos. Aunque no sabía nada acerca de la difracción de rayos X, conservaba la esperanza de poder aprovechar la reunión de las estructuras de las macromoléculas biológicas. También tenia interés en escuchar la conferencia que Randall iba dar sobre los ácidos nucleicos porque en ese entonces no existía nada sobre las configuraciones tridimensionales de una molécula de ácido nucleico. La conferencia que Wilkins presento acerca de la fotografía de la difracción de rayos X del ADN iba al grano. La fotografía revelaba muchos mas detalles que otras y podía ser considerada como procedente de una sustancia cristalina. Cuando la estructura del ADN fuera conocida, se comprendería mejor cómo actuaban los genes. Watson ahora sabía que los genes podían cristalizar y con esto poseer una estructura regular. Con esto a Watson le surgió el interés de unirse a Wilkins para trabajar sobre el ADN. Le explicó a Wilkins lo interesado que estaba en el ADN; sin embargo su intenso interés por la estructura del ADN no pareció haberlo atrapado. Watson regresó a Copenhague, se dispuso a olvidar a Wilkins pero no su fotografía del ADN.

Había un rumor de que Pauling había resuelto la estructura de las proteínas. Se enteró en Ginebra donde se había detenido unos días para hablar con un investigador sobre fagos, Jean Weigle, él había asistido a la conferencia donde Pauling había presentado los resultados de sus investigaciones, explicaba las características de su modelo, la hélice alfa. Weigle no podía decirle a Watson si el modelo de Pauling era correcto pues el no era cristalógrafo de rayos X. Si Pauling estaba en lo cierto, sería el primero en proponer algo correcto sobre la estructura de una macromolécula muy importante. Con esto se podría presentar un método nuevo para ser aplicado a los ácidos nucleicos. Watson se interesó por saber dónde podría aprender a resolver las fotografías de la difracción de rayos X. Se enteró de que alguien llamado Max Perutz estaba interesado en la estructura de las grandes moléculas biológicas, la hemoglobina proteínica. Le escribió a Luria explicándole su gran pasión y preguntándole se sabía como conseguir que lo admitieran en el laboratorio de Cambridge. Luria asistió a una reunión donde se topó con el colaborador de Perutz, John Kendrew, causó una favorable impresión en Luria, además el laboratorio de Cambridge le hacía falta personal y Kendrew estaba buscando a alguien que se asociara con él en su estudio de la mioglobina proteínica, y entonces Luria le aseguró que Watson cumpliría perfectamente. Pero Watson no se marchó enseguida volvió al laboratorio. Además quería asistir a la Conferencia Internacional de Poliomielitis que reuniría a varios investigadores de fagos.

Delbrück estaba entre los principiantes, y pensó que quizá él tenía noticias sobre las investigaciones de Pauling. Sin embargo, la hélice alfa no había proporcionado ningún avance en la biología. Watson se presentó con Perutz, le explicó que ignoraba el método de difracción de rayos X, pero Perutz le aseguró que no se necesitaba un alto nivel de matemáticas lo único que tenía que hacer era leer un texto cristalográfico, esto permitiría entender la teoría. Perutz le habló de su idea para comprobar la hélice alfa de Pauling, le fue muy difícil comprender sus razonamientos, ignoraba incluso la ley de Bragg la más fundamental de todas las leyes cristalográficas. Watson conoció a Bragg y posteriormente obtuvo un permiso para trabajar bajo su dirección. Watson regresó a Copenhague por sus cosas y a contarle a Kalckar que se convertiría en cristalógrafo, apoyó su cambio de planes. Watson deseaba abandonar la bioquímica convencional pues no explicaba el funcionamiento de los genes. Watson ahora sabía que la cristalografía basada en los rayos X era la clave de la genética. Envió una carta al centro de concesión de becas de Washington solicitando la aprobación de sus planes. Desafortunadamente, días después de que se había regresado a Cambridge, Kalckar le transmitió la deprimente noticia, el Consejo de Becas no aprobaba su traslado a un laboratorio para trabajar en una especialidad para la

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