Aunque ya en una ocasión hablé de los rayos X como algo dañino para película a color o blanco y negro, en la entrada de hoy hablaremos de ellos, pero como fuente de energía para capturar una de las fotografías más importantes en la historia de la ciencia.
LUZ Y FOTOGRAFÍA
Sin entrar en demasiado detalle, es importante recordar que la luz no es más que energía electromagnética. Dentro de este espectro energético tenemos a la energía que nos da señales de radio, televisión o incluso internet inalámbrico. Acá también incluimos a la luz invisible no solo en forma de luz ultravioleta o infrarroja, sino también de rayos X, tipos de energía que también pueden ayudarnos a tomar imágenes. Así que, incluso si la imagen no fue obtenida a través de métodos y materias primas (luz visible) que usualmente reconocemos como “normales”, definitivamente sí entra dentro de la definición de una fotografía.
ADN Y EL SECRETO DE LA VIDA
Aunque James Watson y Francis Crick son universalmente reconocidos como los descubridores de la estructura del ADN (ganando junto con Maurice Wilkins el Premio Nobel en Fisiología o Medicina de 1962 por este descubrimiento), su trabajo fue considerablemente influido por el trabajo de Rosalind Franklin, una de las dos personas involucradas en la obtención de la fotografía de esta entrada. La historia de cómo fue el proceso desde antes de la toma de la fotografía hasta la confirmación de la estructura del ADN está excelentemente documentada, y en esta entrada intentaré hacer un resumen de ella.
FRANKLIN LLEGA AL LABORATORIO
Franklin llegó al King’s College de Londres en 1950, donde fue asignada para trabajar con un proyecto de ADN y con el estudiante de doctorado Raymond Gosling, ambos inicialmente bajo la tutela de Maurice Wilkins. No obstante, Wilkins no fue informado de esto ya que se encontraba de vacaciones, algo que desde el inicio creó fricciones con Franklin. Ella llegaba al laboratorio con amplia experiencia en la cristalografía de rayos X, una técnica a partir de la cual se puede conocer las estructuras de materiales a través del estudio de los patrones en la difracción de rayos X. [1] Pronto hace varios descubrimientos que anteceden a los de Watson y Crick, incluso llegando a deducir la estructura en doble hélice de la molécula que sería lo que finalmente les daría el Premio Nobel. [2] Luego, un 6 de mayo de 1952, Gosling toma la imagen de esta entrada, el intento número 51 de fotografiar la llamada forma B del ADN.
WATSON Y CRICK
Watson y Crick se encontraban no solo trabajando en el mismo problema en otro laboratorio, sino también en una carrera con Linus Pauling para elucidar la estructura del ADN. No obstante, a pesar de su inteligencia y talento, los tres estaban lejos de encontrar la respuesta correcta. De hecho, fue la misma Franklin quien inicialmente guió a Watson y a Crick (antes de la fotografía) hacia el camino correcto después de que estos le mostraran uno de sus primeros modelos erróneos del ADN. En este encuentro, Franklin criticó de manera categórica muchos de los fallos que su modelo tenía. * [1]
*Watson describe este encuentro en su libro acerca del descubrimiento. Aunque sí reconoce algunos de los aportes de Franklin, su descripción de ella es algo malintencionada, algo por lo que fue criticado en su momento. Con respecto a este momento, comenta que: “Rosy [Franklin] y Gosling se mostraron pugnazmente asertivos [en su crítica], y su proceder no sería afectado por su excursión… en parloteo inmaduro”. Acá otras palabras que Watson dedica a Franklin:
En cuanto a su apariencia: “Por decisión propia, no resaltó sus cualidades femeninas. … no carecía de atractivo y podría haber sido despampanante si se hubiera interesado mínimamente por vestirse bien. Pero no lo hacía. Nunca se pintó los labios para contrastarlos con su lacio cabello negro. … a sus treinta y un años sus vestidos mostraban toda la imaginación de las adolescentes intelectualoides inglesas. Así que era bastante fácil imaginarla como el producto de una madre insatisfecha que insistía indebidamente en la conveniencia de una carrera profesional que pudiera salvar a las chicas brillantes de los matrimonios con hombres aburridos.” [3]
Con respecto a su posición en el laboratorio: “Claramente había que despedirla o ponerla en su lugar. Lo primero era preferible dado que, debido a su actitud beligerante, era muy difícil para Maurice [Wilkins] mantener una posición dominante que le permitiese pensar sin obstáculos acerca del ADN”. [3]
Otro punto que pudo haber sido clave en este descubrimiento fue una conferencia de Franklin a la cual Watson asistió. Aunque admite no haber tomado notas, sí recuerda algunos detalles que luego comparte con Crick. [1]
En 1953, Franklin le dijo a Gosling que compartiera la fotografía 51 con Wilkins (a pesar de su mala relación), ya que su trabajo en el laboratorio había llegado a su fin. Es este acto el que permite a Wilkins compartir la imagen con Watson y Crick, quienes inmediatamente reconocieron el valor de la información que proveía [1] (Watson recuerda que, al verla, “… me quedé con la boca abierta y el pulso acelerado” [3]). Esto, aunado a un reporte que incluía notas de Franklin, permitieron a Watson y Crick terminar de armar las piezas del rompecabezas que era la estructura del ADN. [1] El descubrimiento fue publicado en la revista Nature, y en el mismo número también se publicó un artículo de Franklin. Ella finalmente dejaría el laboratorio en King’s College para trabajar en Birkbeck College en otros problemas, incluyendo la estructura molecular de viruses, algo por lo cual uno de sus estudiantes (Aaron Klug) también llegaría a ganar un Premio Nobel. Lamentablemente, Franklin falleció en 1958 a la edad de 37 años debido a un cáncer de ovario. [4] Así que, en su corta vida y aunque ella nunca fue galardonada con un Nobel, sí tuvo influencia directa en su adjudicación para al menos cuatro científicos distintos.
LA FOTOGRAFÍA
Hablando en términos fotográficos que son más familiares para nosotros, esta imagen es una larga exposición de entre 60 [5] y 100 horas, tomada a principios de mayo de 1952. Para obtenerla, Franklin y Wilkins montaron una fibra de ADN (del timo de un becerro [4]) en un tubo de rayos X. Los rayos, que por su corta longitud de onda y mayor energía pueden atravesar estructuras opacas, se dispersan o difractan en ángulos que indican la estructura de las muestras. La dispersión de estos rayos golpea la película o material sensible utilizados para capturar la imagen dejando marcas oscuras, y el patrón que se revela da información acerca de las estructuras tridimensionales. La imagen original (una placa de vidrio) mide apenas unos centímetros. [5]
La imagen sugiere que la estructura helicoide del ADN tiene 10 bases. Esto se deduce a través de las diez capas que encontramos desde abajo hacia arriba (o viceversa). La forma hélica es sugerida a partir del patrón en X y también debido a que no se encuentran manchas en las zonas triangulares arriba y debajo del centro del patrón. La inclinación de las hélices se puede encontrar midiendo el ángulo de la X con respecto al plano vertical. [6]
Este descubrimiento es sin lugar a dudas uno de los más importantes en la historia de la ciencia, ya que nos permitió entrar en una nueva era de entendimiento y conocimiento que nos ha brindado las bases para entender la vida y sus procesos. Aunque el descubrimiento se iba a dar tarde o temprano, esta fotografía y el talento de Franklin aceleraron el proceso, y su nombre debería ser mucho más reconocido por el público en general.
Fuentes
[1] Pederson, T. (2020). The double helix: “Photo 51” revisited. The FASEB Journal. 34(2):1923-1927
[2] Sayre, A. (1975). Rosalind Franklin and DNA. Nueva York, NY: The Norton Library
[3] Watson, J. (1998). The Double Helix.A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA. Nueva York, NY: Scribner
[4] Maddox, B. (2013). Rosalind Franklin. Reino Unido: HarperCollins Publishers
[5] Walsh, F. (2012, mayo 6). The most important photo ever taken? BBC. Recuperado de: https://www.bbc.com/news/health-18041884
[6] Hernandez, V. (2019, diciembre 30). Photograph 51, by Rosalind Franklin (1952). Embryo Project Encyclopedia. ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/13138
