DESARROLLO DE LAS TEORIAS DEL ADN: WATSON Y CRICK

Al mismo tiempo que los genetistas estudiaban la transformación de bacterias, los bioquímicos aprendían acerca de la composición molecular del ADN. Con base en sus estudios, sabemos que el ADN de todos los organismos de la Tierra, desde las bacterias hasta el bisonte, se compone de cuatro pequeñas subunidades llamadas nucleótidos. Cada nucleótido del ADN consta de tres partes: un grupo fosfato, un azúcar llamado desoxirribosa y una de las cuatro bases nitrogenada, que son adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C).

En la década de 1940, Chargaff analizo las cantidades relativas de los cuatro nucleótidos en el ADN de diversas especies y encontró una curiosa regularidad. El ADN de cualquier especie contiene cantidades iguales de adenina y timina, así como cantidades iguales de citosina y guanina. La observación de Chargaff era sin duda significativa; solo faltaba que alguien averiguase cual era su significado en relación con la estructura de ADN.

Determinar la estructura de cualquier molecula biologica no es tarea sencilla, incluso para los científicos de hoy. No obstante, hace 50 años, varios científicos habían comenzado a estudiar el ADN con la esperanza de aprender más acerca de su estructura. Los científicos británicos Maurice Wilkins y Rosalind Franmklin estudiaron la estructura del ADN mediante difracción de rayos X, mediante esta técnica descubrieron que la molécula es de forma helicoidal, el ADN tiene un diámetro uniforme de 2 nanómetros y el ADN se compone de subunidades que se repiten.

Los datos químicos y de difracción de rayos X no brindaban la información suficiente para que los investigadores dedujeran la estructura del ADN; se necesitaban además algunas conjeturas acertadas. Combinando el conocimiento de cómo se enlazan las moléculas orgánicas complejas con la intuición de que “los objetos biológicos importantes se presentan por pares”, James Watson y Francis Crick propusieron un nuevo modelo para el ADN. Estos investigadores sugirieron que la molécula de DNA se compone de dos cadenas de ADN, o polímeros de nucleótidos unidos. Dentro de cada cadena de ADN, el grupo fosfato de un nucleótido se enlaza con el azúcar del siguiente nucleótido de la cadena. Esta modalidad de enlazamiento produce un esqueleto de azucares y fosfatos alternados y unidos por enlaces covalentes. Las bases nucleótidas sobresalen del esqueleto de azúcar – fosfato.

Todos los nucleótidos de una cadena individual de ADN, están orientados en el mismo sentido. Estas orientaciones regulares hace que los dos extremos de una cadena individual de ADN sean diferentes: un extremo de una cadena individual de ADN tiene azúcar “libre” o no enlazado y el otro extremo de la cadena de ADN tiene un fosfato “libre” o no enlazado.

Watson y Crick propusieron que las dos cadenas de ADN se mantienen unidas, en virtud de los puentes de hidrogeno que se forman entre las bases sobresalientes de las dos cadenas individuales de ADN. Estos enlaces confieren al ADN una estructura semejante a una escalera, con los esqueletos de azúcar-fosfato hacia afuera y las bases nucleótidas hacia adentro. Sin embargo las cadenas de ADN no son rectas sino que están enrolladas una alrededor de la otra formando una doble hélice, de forma muy similar a una escalera que se reduce a lo largo, para formar una escalera de caracol, estas cadenas de ADN están orientadas en sentidos opuestos. Es importante mencionar que la adenina forma puentes de hidrogeno solo con la timina y que la guanina forma puentes de hidrogeno solo con la citosina.