Francis Crick hizo algunas de las contribuciones teóricas más seminales a lo que se convirtió en el campo de la biología molecular. Si bien es más conocido por su papel en la aclaración de la estructura molecular del ADN, creo que emerge como un científico extraordinario en su trabajo teórico sobre las implicaciones de esta estructura en los años posteriores. El emparejamiento de bases complementario en la estructura de ADN propuesta por Watson y Crick tenía una implicación obvia para la genética, es decir, cuál podría ser el mecanismo para la replicación genética (y, por lo tanto, la herencia). Pero hubo otras implicaciones profundas sobre la relación entre el genotipo y el fenotipo, y sobre el proceso evolutivo que fueron más sutiles y no obvios. La claridad de pensamiento de Crick y su riguroso análisis teórico cristalizaron estas implicaciones. Esto implicaba considerar cuidadosamente la naturaleza del problema, examinar una masa de resultados experimentales de confiabilidad variable y hacer suposiciones simplificadoras cruciales. También implicaba leer ampliamente y corresponder y hablar con un gran número de científicos. Este análisis tuvo un gran impacto tanto en la naturaleza como en el ritmo del desarrollo de la biología molecular después de 1953.
El análisis se resume mejor en un artículo que leyó en 1958 en un simposio de la Sociedad de Biología Experimental titulado: “Sobre la síntesis de proteínas”. El documento hizo explícita una clara división del trabajo entre proteínas y ácidos nucleicos: proteínas que realizan todo el trabajo bioquímico en la célula, mientras que los ácidos nucleicos transportan información genética. Esto fue, en cierto sentido, una reformulación molecular de la idea de un gen-una enzima de Beadle & Tatum. En otras palabras, los ácidos nucleicos están relacionados con el genotipo y las proteínas con el fenotipo. El problema, por lo tanto, es cómo se relacionan estos dos. Las proteínas ya eran conocidas en ese momento por tener estructuras 3D complejas y muy variables. Ahora que se descubrió la estructura del ADN, que se suponía que era el gen, ¿qué implicaciones tenía sobre cómo un gen podía especificar una proteína?
La hipótesis de la secuencia, en este contexto, hizo una declaración clara de lo que algunos biólogos moleculares en el momento asumieron que era cierto. La hipótesis establece que la especificidad de los genes se debe completamente a la secuencia de nucleótidos en el ADN y que la función principal de un gen específico (es decir, una secuencia específica de nucleótidos) es especificar la secuencia de aminoácidos en una proteína (su estructura primaria ) Hubo dos simplificaciones cruciales aquí. Crick asumió que las complicadas estructuras tridimensionales de las proteínas eran completamente la consecuencia de la secuencia de aminoácidos que contenían o su estructura primaria. Del mismo modo, supuso que toda la especificidad de un gen se debía esencialmente a la secuencia de nucleótidos (esto se basaba en el hecho de que los nucleótidos eran el único componente variable del ADN). No hubo evidencia para apoyar ninguno de estos supuestos; en cambio, Crick se refirió al “impulso psicológico” de estas ideas … su poder para hacer que el problema sea inteligible. Hicieron de la relación mecanicista entre genes y proteínas un problema unidimensional. Un problema de codificación. ¿Cómo se traduce entre el lenguaje de los nucleótidos y el lenguaje de los aminoácidos?
- ¿Cómo sabemos que los agujeros de gusano son capaces de hacer lo que los científicos creen que pueden hacer?
- ¿Qué piensa sobre la predicción de Stephen Hawking de que no sobreviviremos en 1000 años si no nos convertimos en una especie de planeta múltiple?
- ¿Qué es lo más frustrante de ser científico?
- ¿Quiénes son algunos de los científicos menos conocidos y más subestimados?
- ¿Quién es Nicolaus Copérnico y qué hizo?
Luego, basándose en la estructura del ADN y de los aminoácidos, ofreció otra idea simplificadora. Al criticar el trabajo de Gamow, que había tenido una grieta en el código, señaló que parecía no haber forma de ajustar aminoácidos específicos en la molécula de ADN, algo que sería necesario si el ADN especificara la secuencia de proteínas. La naturaleza de la especificidad estructural del ADN y las proteínas era tan diferente que era necesario asumir un mediador. Esta fue la hipótesis del adaptador. La hipótesis del adaptador sugirió CÓMO la secuencia de bases en el ADN podría, mediante el uso del principio de emparejamiento de bases, especificar una secuencia de aminoácidos mediante el uso de moléculas que tenían una secuencia de nucleótidos complementaria unida a un aminoácido relevante. En esencia, predijo, antes de su descubrimiento, la idea de las moléculas de t-RNA.
Finalmente, Crick presentó otra hipótesis: el dogma central, que establece simplemente que la información en una célula puede fluir de los ácidos nucleicos a las proteínas, pero no puede regresar nuevamente. Esta hipótesis, de ser cierta, explicaría por qué, dada la naturaleza física del gen y la división del trabajo sugerida anteriormente, la herencia lamarckiana (herencia de caracteres adquiridos) no podría ser posible. La experiencia podría modificar las proteínas, pero estas modificaciones no podrían traducirse inversamente a una secuencia de ADN. Y, debido a que la secuencia de ADN es el gen que se hereda, tales características adquiridas no podrían heredarse.
Todas estas ideas e implicaciones, explícitas y claras, proporcionaron un marco notable para comprender e impulsar el trabajo experimental en biología molecular a fines de los años cincuenta y sesenta. El marco era el panorama general dentro del cual encajaban todos los bits. Fue la elaboración de este marco lo que convirtió a Francis Crick en un científico extraordinario.
