Por Héctor Torres *

La humanidad se mueve históricamente fijando hitos. Uno de ellos es el derrumbe del Imperio Romano de Oriente con la caída de Constantinopla en poder de los turcos. La fecha en que ocurrió, el 29 de mayo de 1453, marcó la finalización de la Edad Media y el comienzo del Renacimiento. Artes y ciencias, venidas de la antigüedad y propiedad de muy pocos iban camino de incorporarse a la cultura de la sociedad en su totalidad.
Gunther Stent, genial microbiólogo y condiscípulo de Watson es quien señala que entre este histórico evento y la publicación por parte de James D. Watson y Francis Crick del trabajo sobre “La estructura molecular de los ácidos nucleicos” (“Molecular Structure of Nucleic Acids”) medían casi exactamente 500 años. Este trabajo se publicó en la revista Nature el 25 de abril de 1953. Por su significado –describe ni más ni menos que el modelo para la estructura de la molécula del ácido desoxiribonucleico (DNA en inglés o ADN en castellano)– la publicación fijó, para la humanidad en general y para el conocimiento científico en particular, un nuevo hito: la dilucidación de la estructura del material que constituye los genes. También marcó la maduración repentina de una nueva ciencia, la biología molecular. Desde entonces los genes y su material constitutivo dejaron de ser un misterio insondable.

Las bases de la felicidad
El modelo de Watson y Crick permitió por un lado explicar cómo, en sus dos cadenas dispuestas en sentido helicoidal y con sentidos opuestos, se incluye el contenido informativo de cada gen, escrito muy simplemente con cuatro letras (químicamente denominadas “bases”), A, T, C, y G. Como ambas cadenas forman una estructura estable a través de puentes entre una A en una cadena con una T en la otra y similarmente entre una G en una con una C en la otra, resulta que ambas son entre sí “complementarias”. Esto es, de la secuencia de As, Ts, Gs y Cs de una es posible inferir la secuencia de la otra.
A partir de ello fue entonces posible entender el mecanismo básico de duplicación del ADN. Fenómeno conocido como “replicación” y que precede a la división de una célula en dos células hijas. En este proceso y en una doble cadena (“dúplex”) de ADN paterno, cada cadena “paterna” sirve de molde para la síntesis de una cadena “hija”. De tal manera, y como resultado de la replicación se generan dos dúplex hijos, cada uno portador de una cadena paterna y una cadena hija. Este modelo de replicación, denominado “semiconservado” fue probado experimentalmente por Matthew Meselson y Franklin W. Stahl, cinco años después de la aparición del famoso paper.
El mecanismo enzimático que da lugar a la replicación de un dúplex es complejo y ha demandado varias décadas para su dilucidación. Aún hoy quedan puntos oscuros sin resolver. Previo a la síntesis de las cadenas “hijas”, las dos cadenas “padres” deben separarse para ulteriormente desenrollarse. Finalmente ocurre la síntesis por adición sucesiva de “bases”, siempre en la misma dirección. Como en todo dúplex de ADN las cadenas corren en sentidos opuestos, resulta que la síntesis de las cadenas hijas debe necesariamente operar también en sentido opuesto. Sorprendentemente esto motiva que en la replicación una de las cadenas se haga continuamente y sin solución de continuidad, mientras que para laotra la síntesis opere a “saltitos”, generando fragmentos separados que luego necesariamente deben “ligarse”.

Mutaciones
Otro de los puntos que el modelo pudo aclarar es la naturaleza de las mutaciones de los genes. Estas mutaciones pueden tener lugar en sitios del ADN sin importancia o pueden afectar drásticamente la actividad del producto de un gen, originando en el hombre, por ejemplo, enfermedades genéticas gravísimas o simplemente causando el cáncer.
¿Qué es una mutación? Es simplemente un cambio en la secuencia de bases del ADN. Por efecto de compuestos químicos cancerígenos o por el efecto de radiaciones (rayos X, radiactividad, etcétera), una base es cambiada por otra o pueden agregarse una o más bases o alternativamente pueden eliminarse una o más bases. Esto es precisamente lo que también ocurre en el cáncer. En los fumadores, los compuestos cancerígenos del humo del cigarrillo agreden permanentemente el endotelio de los bronquios causando mutaciones que si no son reparadas por las células terminan determinando la aparición de tumores malignos.
Hoy la historia continúa. El Proyecto Genoma Humano y la dilucidación completa de su estructura no sería posible sin la comprensión del Modelo de Watson y Crick. Un trabajo científico, publicado hace cincuenta años y de un contenido simplísimo, cambió de raíz la manera de ver a las ciencias de la vida. Una nueva era comenzó: la era del conocimiento científico a nivel de los pueblos. Fue como el comienzo del Renacimiento a partir de Constantinopla. Esperemos que esta nueva era también nos traiga la paz.

* Biólogo molecular y director del INGEBI (Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Molecular), Conicet y Facultad de Ciencias Exactas, UBA.