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Discovery and handling of Genes. Connetions with Biology and Medicine

    En 1933 Oswald Avery, un profesor de la Universidad      “fotografía 51”, se dieron cuenta de su sencillez y
Rockefeller experto en neumococos, conoció el                empezaron a elaborar diversos modelos que contenían dos
experimento de transformación de Griffith y decidió          cadenas helicoidales entrelazadas. Se basaron también en
repetirlo, porque no creía que unos desechos químicos        las mediciones que Franklin había reflejado en un informe
pudieran transportar información genética a una célula. Al   previo que, aunque no era expresamente “Confidencial”,
comprobar que el fenómeno se repetía, desarrolló diversos    era obvio por su importancia que no debía manejarse
cultivos hasta que logró un detritus bacteriano muy          libremente. Fueron también de gran ayuda para determinar
concentrado. Tras separar sus componentes con distintos      la disposición y apareamiento de las bases los trabajos del
tratamientos, examinó la capacidad de cada porción para      bioquímico Erwing Chargaff, quien encontró en 1950 que
transmitir la información genética, observando               al descomponer el ADN, las bases A y T, al igual que G y
exclusivamente la “transformación” en la fracción formada    C, siempre estaban presentes en una proporción casi
por ácidos nucleicos. Puesto que con la adición de una       idéntica. Además, los modelos moleculares corroboraron
enzima que digería el ARN no desaparecía la actividad,       que el par A…T tenía una forma idéntica al par G…C, de
ésta se debía al ADN. La publicación de éste y otros         forma que los pares de bases podían apilarse hacia el
experimentos confirmativos se produjo en 1944 (14),          centro de la hélice.
aunque muchos eminentes científicos tardaron años en
aceptar que el ADN pudiera contener la información               Aunque la estructura de doble hélice del ADN es
genética. De hecho, a Avery se le negó el Premio Nobel de    general, se conocen otras estructuras que están presentes
Fisiología o Medicina a pesar de que obtuvo tres             de forma minoritaria. En las células eucariotas los
nominaciones para el mismo.                                  extremos de los cromosomas están marcados por los
                                                             “telómeros”, que son secuencias de ADN no codificantes
    El conocimiento de la estructura del ADN tuvo lugar      cuya función principal está relacionada con la estabilidad
en 1953, cuando James Watson y Francis Crick,                estructural de los cromosomas, la división celular, y el
apoyados en los trabajos que realizó Rosalind Franklin       tiempo de vida de las estirpes celulares. Un ADN
utilizando la cristalografía de rayos X para fotografiar al  telomérico humano puede formar una doble hélice clásica,
ADN en el King’s College de Londres, resolvieron su          pero también, una hebra rica en G puede adoptar por
estructura de doble hélice estabilizada por enlaces de       separado una conformación de cuatro pisos
hidrógeno entre las 4 bases púricas (A y G) y pirimidínicas  (“quadruplex”), cada uno de los cuales es un plano
(T y C) (15). La historia es bien conocida y podemos         formado por cuartetes de guanina (Figura 6) (16). Si una
resumirla empezando por la llegada a Cambridge del físico    hebra de ADN es rica en citosina puede plegarse también
neozelandés Maurice Wilkins, quien decidió estudiar por      como un motivo intercalado (i-motif), un nudo en el que
difracción de rayos X la estructura del ADN. Esta técnica,   algunas citosinas en vez de unirse por enlaces de
junto con un uso inteligente de modelos moleculares, había   hidrógeno a guaninas se enlazan a otras citosinas que se
sido utilizada en el Caltech por los químicos físicos Linus  encuentran en forma protonada (17). Las secuencias que
Pauling y Robert Corey para determinar la estructura de      originan G-quadruplex están relacionadas con la actividad
varios fragmentos de proteínas y descubrir que éstas se      transcripcional de genes relacionados con el cáncer (como
pliegan con frecuencia formando una sola hélice. Al          c-Myc, k-Ras, PDGF, etc.) y, por esta razón, algunos de
proyecto de Wilkins se incorporó como cristalógrafa en       sus ligandos inducen la apoptosis de células cancerosas.
1950 Rosalind Franklin, mientras que Watson y Crick lo       Por otra parte, los i-motifs se forman, disuelven y se
hicieron en 1951. Pauling y Corey trataban también de        vuelven a formar en las fases G1 tardías (cuando el ADN
resolver la estuctura del ADN con una metodología            se “lee” con más intensidad para ser copiado) y pueden
semejante, por lo que la competencia era enorme.             aparecer en las regiones promotoras y en los telómeros.
                                                             Por ello, se piensa que pueden tener importancia como
    Aunque los datos de rayos X que originaban los           reguladores del funcionamiento celular. Varios biólogos
cristales de ADN eran compatibles con una estructura de      australianos han observado recientemente i-motifs en
dos, tres, o cuatro cadenas, cuando Watson y Crick           células humanas vivas (18).
observaron la mejor fotografía obtenida por Franklin, la

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