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Revisiones bibliográficas. Documentación científica en Ortopedia y Traumatología, medicina deportiva, artroscopia, artroplastia y de todas las patologías del sistema Músculo-Esquelético
martes, 12 de octubre de 2010
New edition July 2010
lunes, 11 de octubre de 2010
La doble hélice cumple años
La revista Nature publicó el 25 de abril de 1953 un escueto artículo en el que James Watson y Francis Crick, del Cavendish Laboratory, en Cambridge, proponían «una estructura radicalmente diferente» para la sal de ácido nucleico. Por primera vez, aunque pasase algo inadvertido, se habló de una doble hélice para el ADN. Nueve años más tarde recibirían el Nobel por su descubrimiento.
| Xavier Pujol Gebellí xpujol@madrimasd.org |
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En su artículo, Watson y Crick apuntaban que la nueva estructura podía tener «un considerable interés biológico». Tal vez porque el ADN, aunque no fuera una molécula que despertase grandes atenciones en la posguerra europea, llevaba un cierto tiempo provocando quebraderos de cabeza a un reducido grupo de investigadores que intuían en ella las claves para explicar la herencia. Pero una cosa es que la molécula creciera en interés y otra muy distinta es que su estructura resultara tan determinante para la historia. El hallazgo de Watson y Crick, de hecho, fue considerado durante mucho tiempo una alternativa más a las distintas estructuras propuestas para el ADN. En su artículo de 1953, ambos investigadores citan otras formas, a las que rebaten su idoneidad, y comentan varias alternativas hasta concluir que la suya, como demostraban sus experimentos previos con técnicas de difracción de rayos X, entre otras, era la única compatible con las leyes de la química orgánica. LA PUERTA DE ENTRADA En la pieza que sirve de introducción a su artículo, Watson y Crick escriben: «Somos conscientes de que el apareamiento específico que postulamos [la estructura en doble hélice] inmediatamente sugiere un posible mecanismo de copia para el material genético». Este mecanismo, largo tiempo perseguido, y en absoluto esclarecido en aquellos años, tenía que ser la llave que abriera las puertas de par en par al conocimiento de la transmisión de la herencia o, lo que es lo mismo, a la genética moderna. Y así fue en efecto: la historia es harto conocida. No obstante, tuvieron que pasar años para que la estructura, íntimamente ligada a la replicación del ADN, fuera reconocida públicamente. El premio llegó en forma de Nobel compartido en 1962, en una década en la que se cimentarían buena parte de los conceptos que, en años posteriores, irían conformando un vasto conocimiento en múltiples áreas que no acaban, ni mucho menos, con el proyecto Genoma Humano ni se reducen, tampoco, a la nueva medicina de los genes. EL MUNDO DE LOS GENES La genética, bien está recordarlo, ha permitido en estas dos últimas décadas tanto el desarrollo de ciencia básica como la puesta en marcha de una potente industria. El conocimiento de los genes y de sus funciones, que no empezaría a arrancar hasta bien entrada la década de los setenta, con sus derivaciones industriales basadas en la ingeniería genética y la biotecnología, está siendo, sin embargo, un paso intermedio entre dos conceptos separados por casi un siglo de vida: la microbiología moderna, asentada en el primer cuarto del siglo XX, y el conocimiento y la manipulación de lo ínfimo, un campo que bien podría denominarse nanobiología y para el que se están dando justo ahora los primeros pasos. Entre la microbiología (el estudio de los microbios) y la nanobiología (la construcción de máquinas biológicas a escala nanoscópica) median un sinfín de aplicaciones que han dado un vuelco completo a las llamadas ciencias de la vida. Para empezar, un conocimiento cada vez más exhaustivo de virus y bacterias, microorganismos muchos de ellos patógenos e implicados en procesos infecciosos con múltiples vectores (desde insectos a productos alimenticios), para los que la genética viene aportando nociones básicas sobre su razón de ser, cuando no soluciones efectivas para paliar sus efectos negativos o aprovechar su potencial biotecnológico. Diversos hitos, todos ellos vinculados a los genes y sus aplicaciones, se han sucedido en este amplio periodo. Entre los más significativos destacan la creación del primer ratón transgénico, en 1980, o la obtención, dos años más tarde, de la secuencia completa del fago lambda, el primer microorganismo del que se dispondría de su genoma. El siguiente, Haemophilus influenzae, no llegaría hasta 1995, aunque es con la obtención del genoma de Escherichia coli y Saccharomyces cerevisiae, en 1997, además de Caenorhabditis elegans (1998), que la era de la genómica, en la que estamos ahora mismo, no daría sus primeros saltos de calidad. Con el primero de estos últimos tres, como es sabido, se ha conseguido dar un gran paso adelante en salud, tanto en lo que se refiere a prevención, especialmente en el terreno alimenticio (E. coli es un patógeno asociado a infecciones gastrointestinales) y en el terapéutico (el uso de antibióticos específicos ha logrado reducir el impacto negativo de úlceras estomacales y cáncer de estómago). De la levadura S. cerevisiae se está explotando su potencial biotecnológico por su poder fermentador. Finalmente, del famoso gusano C. elegans se está extrayendo información valiosísima asociada tanto al proceso natural de envejecimiento como a la aparición de distintas formas de cáncer. Todos estos códigos genéticos, que se han completado con el del cromosoma 22 humano (1999), el primer borrador de la secuencia del genoma humano (2000) y la secuencia del ratón (2002), completan un escenario de casi 15 años que son los que llevan desde el nacimiento del proyecto Genoma Humano (arrancó formalmente en 1990 aunque la iniciativa redactó sus primeras hojas en 1987), a su culminación, la de la publicación de la secuencia completa, coincidiendo precisamente con el 50 aniversario del hallazgo de Watson y Crick. En este breve periodo se han secuenciado (o se han iniciado las secuencias) más de 50 organismos. LOS GENOMAS VEGETALES TAMBIÉN CUENTAN En un artículo divulgativo publicado hace un tiempo por José Enrique Pérez Ortín y Andrés Moya (de laUniversidad de Valencia) y Daniel Ramón (del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC) en la revista 'Métode' (Universidad de Valencia), los investigadores se refieren a los «otros genomas» en clara alusión a los vegetales y a la influencia de la genómica sobre la industria alimentaria. En el citado artículo los autores aluden al estudio de los genomas de «diferentes organismos y materias primas implicadas en la elaboración de alimentos (animales de granja, vegetales comestibles, microorganismos utilizados en la fermentación de alimentos y bebidas), en su contaminación, o en la aplicación de los datos del genoma humano a la alimentación». En el terreno alimentario los expertos recuerdan, en primer lugar, los trabajos de secuenciación de microorganismos patógenos responsables de toxiinfecciones alimentarias como Escherichia coli O157:H7, Campylobacter jejuni, Staphylococcus aureus o Listeria monocytogenes. Con los datos obtenidos de sus genomas se están diseñando procesos industriales para una eliminación más eficaz. También se han secuenciado los genomas de varias bacterias responsables de la producción de derivados lácteos como Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus o Streptococcus thermophilus, o probióticos como Bifidobacterium breve o Bifidobacterium longum. Muchos de estos proyectos han servido, destacan los autores del artículo publicado por 'Métode' para llevar a cabo «comparaciones in silico y determinar qué genes son importantes para llevar a cabo los procesos metabólicos de interés industrial». En el ámbito de los genomas vegetales, la secuencia de la planta modelo Arabidopsis thaliana, obtenida en 2000, dio paso a los estudios con otras plantas de interés estratégico por su valor comercial. Entre ellos, el del arroz, ya completo, y de otros vegetales como el maíz y el trigo, aún en fase de elaboración. De su conocimiento y posibilidades de manipulación se esperan mejoras en el rendimiento así como una mejor adaptación a condiciones no naturales o incluso extremas, como alta salinidad y temperatura o escasez de agua. EN LA SALUD Y EN LA ALIMENTACIÓN De la mano de los genes han emergido igualmente dos nuevos conceptos de incalculable valor. De un lado, la llamada medicina genómica, que en su versión actual apunta ya a la 'complejómica' después de haber superado las fases de la proteómica, la 'metabolómica' o la 'transcriptómica'. Todos ellos son nombres de «escaso interés», según Kari Stefansson, el famoso cazador de genes islandés, pero de «gran significado» por cuanto aluden a la interacción del gen y de su expresión, las proteínas, con el entorno como factores clave en los estados de salud y de enfermedad. De la mano de este conocimiento están surgiendo tecnologías clave como la bioinformática, centros de genotipación, chips de ADN, la terapia génica o nuevas aproximaciones al diseño de fármacos o a terapias celulares (como la derivada de las células madre) que están cambiando de raíz el mismo concepto de patología y, por descontado, también el de prevención y curación. En el otro extremo, la llamada nutragenómica se está abriendo paso como alternativa por la correlación existente entre genoma humano y nutrición y, por derivación, entre dieta y salud. En este terreno lo que se pretende es esclarecer cómo determinados nutrientes afectan a la expresión de determinados genes de nuestro organismo, así como la influencia de variaciones genéticas individuales y su respuesta fisiológica a dietas particulares. Como destacan Ortiz, Moya y Ramón, «la genómica va a ayudarnos a entender cómo las dietas afectan a nuestra salud». Más allá de este conocimiento básico se sitúa la moderna industria de los alimentos tecnológicos para muchos de los cuales el gen o su expresión van a ser fundamentales. Ni Watson ni Crick apreciaron, en 1953, semejante conexión. |
| EL EMPEÑO POR CONTAR LA HISTORIA DE LA "DOBLE HÉLICE" Y SUS IMPLICACIONES EXISTENCIALES | | ||||
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El 28 de febrero de 1953, en el pub The Eagles de Cambridge, Inglaterra, los clientes, en su mayoría investigadores del cercano y prestigioso laboratorio Cavendish, asistieron a una revelación trascendental para el futuro de la biología: dos jóvenes científicos con una exagerada falta de modestia entraron en dicho local y uno de ellos, Francis Harry Compton Crick, manifestó "a grito pelado" "Hemos encontrado el secreto de la vida"... Aunque el descubrimiento de la estructura de la doble hélice del ADN nunca hubiera sido posible sin los conocimientos previos aportados por grandes genios como Griffith, Avery, MacLeod, McCarty, Hershey, Chase, Todd o el doblemente laureado Linus Pauling, ciertamente, la publicación, el 25 de abril de 1953, del Nature más famoso de la historia, firmado por James Dewey Watson y Crick, supuso la entrada directa de la bioquímica y biología molecular moderna y el pistoletazo de salida en la lucha por desentrañar todos los misterios de la expresión génica. En este sentido, el libro "Genes, Chicas y Laboratorios. Después de la doble hélice" escrito por Jim (tal y como le gustaba llamarse a J.D. Watson) y que acaba de publicar TusQuets (Metatemas) da testimonio, a través de los ojos de un joven investigador, de la convulsión científica vivida en aquella década. Además, junto al devenir científico entre congresos, reuniones de trabajo y visitas a diferentes laboratorios de Inglaterra y EE.UU., principalmente, el libro pretende describir la difícil compaginación del trabajo de laboratorio con la vida sentimental. "Genes, Chicas y Laboratorios" está estructurado en pequeños capítulos que describen, desde abril de 1953 hasta septiembre de 1956, prácticamente mes a mes, la lucha del joven Watson por conseguir, a toda costa, su éxito científico; dicha lucha se convierte en angustia cuando entramos en el terreno sentimental. Precede, a esta especie de diario, unas palabras de su buen amigo Peter Pauling, hijo de Linus, quien ya advierte, como "líder no designado de las Víctimas mencionadas", que el libro podría ser "poco digno de confianza de lo que realmente ocurrió en aquella época". Asimismo, en el Prefacio que sigue a estas declaraciones, el propio Jim advierte que su conducta inexperta y egocéntrica de los años 50-60 podría provocar el enfado del lector actual. Lo que no comenta es su bajo criterio a la hora de emitir juicios sobre las mujeres que aparecen en el libro, así como de la escasa valoración que le merecía la malograda Rosalind Franklin, química física que trabajaba en el King's College de Londres y que obtuvo las imágenes del ADN claves para el establecimiento del famoso modelo de la doble hélice. Con solo 37 años, Rosalind murió de cáncer en 1958, cuatro años antes del Nobel ofrecido por la doble hélice. Tachada de intransigente, algunas de las frases que se le dedica en el texto son: "Rothschild me envió un mensaje acerca de que Rosalind se comportaba como un avispón"; incluso, cuando Watson pretende elogiarla, lo hace con desatino: Rosalind Franklin, para mi alivio, ahora resultó ser lo contrario de desagradable. Por otra parte, prácticamente toda descripción que hace Jim de una mujer se basa en su color de pelo. En 15 ocasiones serán rubias (o "rubitas"), como su amada Christa, hija mayor del famoso ornitólogo y profesor del Museo de Zoología Comparada de Harvard, Ernst Mayr; toda la trama amorosa de Jim en el libro gira en torno a su amor por esta estudiante, su angustia por la sospecha de falta de correspondencia y su desesperación cuando se confirman sus temores. El libro se desarrolla en capítulos prácticamente a tiempo real, mes a mes, de forma lenta y tediosa en ocasiones, debido a la profusión de nombres propios complicados de seguir para el lector no experto en la historia de la física, química o biología. Desde sus investigaciones en Cambridge, en el Cavendish, su paso por el Instituto de Tecnología de California (Caltech), Harvard y, finalmente Cold Spring Harbor, Watson mezcla constantemente los nombres de amigos científicos, con datos de seminarios y visitas a diferentes laboratorios y centros de investigación poco ágiles de situar en el relato. Entremezclados con los datos de interés históricos, como he indicado, Jim describe algunos de sus intentos de escarceos amorosos con varias chicas (como indica el título del libro) con frases tales como: "Al principio, Urs (Ursula Szent-Györgyi) entabló una conversación formal, propia de una chica e insípida" o "Sólo el alcohol de mi sangre me impidió lamentar al instante haber rechazado una joya inmediata por otra que quizá nunca fuera mía", en relación a un conato de infidelidad a su amada Christa. El egocentrismo de Jim le lleva a la coquetería de salir en Vogue, al verlo como la mejor oportunidad para que "chicas americanas tuvieran más interés en conocerme". De hecho, ego no es algo que escasee en el protagonista; en una ocasión que solicita ver a Dalí, en una estancia que nuestro universal pintor realizó en EE.UU., que aprovecha para mostrar su cuadro homenaje de la doble hélice titulado "Galacidalacidesoxiribunucleicacid", Jim le escribe la siguiente nota: "La segunda persona más brillante del mundo quiere ver a la más brillante"¿cortesía o pedantería? Asimismo, se respira soberbia en la siguiente descripción de los virólogos de la época: "Eran muchos los virólogos que no pensaban todavía en términos de información genética y seguían aferrados a chapuceros procedimientos inmunológicos y bioquímicos". Sin embargo, y como compensación justa, tanto él como Crick tuvieron que soportar comentarios de científicos tan notables como Erwin Chargaff, tachado de celoso por Jim, al argumentar que "la investigación real se hace en la poyata y no jugando con modelos de meta", en clara alusión a los modelos de ADN y, posteriormente, de ARN y proteínas que Watson y Crick elaboraron. Después de 31 capítulos cortos, súbitamente y como epílogo, la trama se acelera notablemente para abarcar 12 años muy intensos desde el punto de vista histórico y científico que, quizás, habrían merecido un mejor desglose en intervalos más equitativos, aunque se hubiera sacrificado algo de... intimismo. Tras dicho epílogo, se muestra la excesiva correspondencia entre George Gamow y Jim Watson; recuerdos del físico teórico ruso, enamorado del proceso de secuencias que va desde el ADN a la proteína y que fundó, junto a Jim, el denominado Club de la Corbata del ARN. Geo Gamow murió en 1968 a consecuencia de sus excesos con el alcohol -Jim lo recuerda como un científico pegado siempre a un vaso de güisqui-. Otro personaje clave para el descubrimiento de la doble hélice, con clara enemistad hacia Jim, es Maurice Wilkins, quien acusa a Watson y Crick de utilizar los datos del King's College de manera impropia. Aparte de su compañero Crick, junto al que desea continuar investigando en todo momento en la identificación de la estructura del ARN y su mecanismo para conducir la traducción de proteínas, otros personajes omnipresentes en el relato son Linus Pauling, frustrado competidor por la estructura de la doble hélice, su hijo Peter, mujeriego e irresponsable, y su hija Linda, "rubia" estudiante que mantuvo una relación de amistad-coqueteo con Jim. Aunque como mera contextualización del relato principal, algunas noticias interesantes que se tratan en "Genes, Chicas y Laboratorios", son: la escalada de la guerra fría entre la U.R.S.S. y EE.UU., el asesinato de Kennedy, la coronación de Isabel II, la subida al Everest de Edmund Hillary en 1953 -Jim es un apasionado del alpinismo, deporte que practica tanto en California como en los Alpes suizos- o, algo que me llena de satisfacción, la enorme contribución de nuestro Nobel Severo Ochoa al desarrollo de la biología molecular con su descubrimiento y caracterización del enzima polinucleótido fosforilasa. "Genes, Chicas y Laboratorios" muestra, en definitiva, dos vertientes: la histórica y la literaria. Esta última sucumbe claramente al mérito de la primera. Como indiqué anteriormente, la gran profusión de nombres propios hace difícil y arduo seguir con detalle el texto. Para intentar paliar este problema, el libro incluye una lista de personajes de obligada consulta continua. Asimismo, el libro peca de "escasez visual" al ser muy parco en fotos. Finalmente, además de la lista de personajes, habría facilitado mucho la lectura contar con fotos y mapas de los laboratorios donde transcurre la mayoría de la acción. Claro está que, en ese caso, el libro se habría convertido en algo así como el Silmarillion de la biología molecular... José Antonio López-Guerrero Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa" | ||||||
Eugenio Martín Izquierdo de Rivera y Lazaún (Navarra 1745 - Chantilly 1813)
| Eugenio Martín Izquierdo de Rivera y Lazaún (Navarra 1745 - Chantilly 1813) Autor | Mª Ángeles Calatayud Arinero, Ex - archivera del Museo Nacional de Ciencias Naturales. CSIC
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Mientras tanto el Real Gabinete de Historia Natural sigue su andadura bajo la dirección de Franco Dávila enriqueciéndolo con nuevas colecciones y, el 13 de enero de 1777, el Marqués de Grimaldi dirige a don Pedro un oficio con el nombramiento de don Eugenio Izquierdo como vicedirector y profesor de Química y Ciencias Naturales de dicho Real Gabinete. Antes de su vuelta a España viajó por varios países europeos: Inglaterra, Holanda, Alemania, etc., observando la industria metalúrgica, de manufacturas, etc., y años después se crea en París una sociedad destinada a la fundición de cobre para beneficiar a la Marina Real francesa, uno de sus socios principales fue Eugenio Izquierdo. Esta experiencia le valdría años más tarde paraque la Marina española le nombrara director de la 'Cobrería de Jubia' en Galicia. En 1786 el 6 de enero muere don Pedro Franco Dávila y en su lugar se nombra a don Eugenio Izquierdo director del Gabinete Real, pero debido a las Comisiones que se le encomiendan desempeñó esporádicamente dicho cargo cuya dirección recayó en don José Clavijo y Fajardo. | |||||||||
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| Más información: | |
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Cartas 'perdidas' que aclararon el descubrimiento de la estructura del ADN
http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/mediateca/default.asp?videoID=1762
domingo, 10 de octubre de 2010
Descifrado el genoma del hongo de la penicilina, 80 años después de Fleming
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En España....Las mujeres no dirigen ninguna de las 172 áreas de conocimiento
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