Rosalind Franklin

Autoría: Martha Santana Ibáñez

ADN , Cristalografía , Historia de Ciencia , Mujeres en la Ciencia

En el año 2020 se cumplieron 100 años del nacimiento de Rosalind Franklin, una científica tenaz que participó en uno de los descubrimientos más importantes del siglo XX, que cambió para siempre las ciencias biológicas: la estructura del ADN. La pandemia, suspendió muchos de los eventos donde estaba previsto conmemorar su centenario.

Rosalind Franklin nace en Londres el 25 de Julio de 1920, en una familia de banqueros. Desde su infancia se destaca como muy buena estudiante, especialmente en el área de las matemáticas. Pronto se da cuenta de su vocación científica, pero su padre, en un principio, no la apoyó. Fue gracias a una tía paterna, quien se hace cargo de sus gastos, que al fin puede iniciar sus estudios en el Colegio Newnham, el Colegio Mayor Femenino de la Universidad de Cambridge.

El ambiente universitario es perfecto para la mente inquieta de la joven Rosalind. Se hace miembro de la Sociedad Archomedanas, que promovía conferencias y seminarios sobre la ciencia de vanguardia, y allí tiene su primer contacto directo con la cristalografía, al asistir a una conferencia dictada por William Lawrence Bragg, ganador del premio Nobel (1915) por sus trabajos sobre el uso de los rayos X en la resolución de estructuras cristalinas.

En 1941 se graduó en Física, Química y Matemáticas, no llega a obtener el título de Licenciada, porque hasta 1947 la Universidad de Cambridge no otorgaba títulos completos a mujeres (fue la última universidad de Reino Unido en permitir a las mujeres obtener títulos completos) ; sin embargo, Franklin consigue una beca para iniciar su tesis doctoral. En 1942, en plena guerra mundial, ingresa en la Asociación Británica para la Utilización del Carbón, donde realiza distintos trabajos de investigación que la llevaron a identificar los agujeros del carbón, lo que daría lugar a los filtros utilizados para el desarrollo de máscaras antigás. De esas investigaciones surgen las publicaciones necesarias para sacar su tesis doctoral.

Los años siguientes los pasa en París. Con la ayuda de Adrienne Weill, a la que había conocido en Cambridge, consigue un puesto en el equipo de Jacques Mering, un cristalógrafo especializado en la difracción de rayos X de sustancias amorfas. Franklin aprende esa técnica de difracción y la aplica a sus estudios del carbón, experiencia que luego plasma en varios artículos publicados sobre los cambios en la disposición de los átomos del carbón cuando se convierte en grafito, publicaciones estas que alcanzaron cierta notoriedad.

Ese conocimiento de la técnica de difracción de rayos X fue la llave para su contrato en el King’s College de Londres en 1950. John Randall, director de la institución, le encarga aplicar la técnica de difracción de rayos X en el estudio del ADN. En ese momento, en el King’s College tenían un difractómetro con el que estaban trabajando Maurice Willkins y el estudiante de doctorado Raymond Gosling, pero hasta entonces estos no habían obtenido imágenes muy concluyentes.

Cuando Rosalind comienza a trabajar con Gosling, ajusta y mejora el instrumento, incorporándole una cámara, y pone especial cuidado en mantener cierto grado de humedad en la muestra de fibras de ADN, para poder obtener una imagen más clara de las mismas. Cuando Maurice Wilkins regresa de sus vacaciones, surgen roces con Franklin, que quedan zanjados con el reparto del trabajo: cada uno estudiaría una forma del ADN, Franklin se quedaría con la forma A y Wilkins con la forma B.

Franklin trabaja incansablemente, de manera metódica y sistemática, para obtener la estructura del ADN a través del la difracción de rayos X. Ella sabe que ese es el único método para tener la certeza de la estructura. Pero en aquellos años no sólo se trataba de obtener la imagen difractada, el patrón de difracción, sino que también había que hacer los cálculos cristalográficos a mano e interpretarlos.

Fuera del King’s College la carrera por la resolución de la estructura del ADN es palpitante y apresurada. El candidato más aventajado para resolver la gran pregunta es Linus Pauling (quien llegaría a ser Premio Nobel en el año 1954, por el descubrimiento de los enlaces químicos). En ese momento, Pauling trabajaba en el Instituto de Tecnología de California.

En el Laboratorio Cavendish de Cambridge, de manera extraoficial (el estudio del ADN era un proyecto del King’s College), otro equipo está interesado en la búsqueda de esa estructura: James Watson y Francis Crick, con entusiasmo e imaginación y basados en los conocimientos científicos publicados por otros, están elaborando modelos de la posible estructura del ADN. El proyecto oficial de Watson es sobre la estructura de la hemoglobina.

La gente de Cambridge va por el camino de la deducción a partir de los indicios, mientras que Rosalind Franklin va a deducir la estructura a partir de las pruebas experimentales y sus propios cálculos.

¿Qué se sabe en ese momento?:

  • Cuáles elementos químicos formaban el ADN
  • Que la proporción de las bases nitrogenadas varía de manera tal que hay más G+C que A+T.
  • Que el modelo de estructura tiene que explicar la transmisión de información, la herencia y la conservación de la vida.
  • Se intuye que la estructura debe tener forma helicoidal

En noviembre de 1951 ya Rosalind Franklin ha avanzado en sus investigaciones y hace públicos sus datos en una charla en el King’s College, a la que asiste Watson como invitado de Wilkins. Watson se da cuenta de que los datos de Franklin son muy valiosos para la construcción de su modelo de estructura. Pero él es biólogo, no consigue entender todos los datos; sin embargo, memoriza lo que puede y trabaja junto con Crick en un modelo helicoidal del ADN que propone la colocación de las bases en el exterior de la molécula de ADN y otra serie de errores fruto de los pocos datos con que contaban.

Watson intenta la colaboración de Franklin, pero ella no quiere precipitarse, no está interesada en la “carrera”, ella quiere construir su modelo basado solo en los datos objetivos que le proporciona la difracción de rayos X.

El modelo de Watson y Crick fracasa y Wilkins también se retrasa en sus resultados.

Crick deduce la forma que debería tener un patrón de difracción de rayos X de una estructura helicoidal: la forma de X.

En diciembre de 1952, Max Perutz, miembro del Comité de Biofísica del Consejo de Investigación Médica (y supervisor de Crick), recibe un informe del King’s College, en el cual se incluyen algunas importantes conclusiones de Franklin y Gosling sobre sus análisis de los datos de sus estudios del ADN con rayos X. Ya saben que las bases nitrogenadas están en el interior de la molécula y que la estructura tiene forma helicoidal.
Para enero de 1953, ya con sus datos muy avanzados, Rosalind envía a Acta Crystallographica el primero de tres artículos, en los que anticipa que ambas formas de ADN se estructuran en forma de una doble hélice.

A su vez, Watson consigue un preliminar del nuevo artículo de Linus Pauling y Corey y va al King’s College a intentar, desesperadamente, la colaboración de Franklin, pero esta se niega. Habla entonces con Wilkins y este le da una fotografía de un patrón de difracción de Rosalind Franklin, sin que ella se entere.

Foto 51. Imagen obtenida por Difracción de Rayos X, que sirvió de evidencia científica para identificar la estructura molecular del ADN

La Fotografía 51

Puede que este sea el patrón de difracción de rayos X más reproducido de la historia. La Fotografía 51 es el fruto de cien horas de trabajo de Franklin y Gosling para obtener la perfecta hidratación de una fibra de ADN y de esa forma poder difractar mejor y obtener más información sobre la ubicación de cada parte de la estructura del ADN. La imagen sobrecoge por la simplicidad del patrón en forma de una clarísima X, configuración que se corresponde con la estructura de una doble hélice.

En palabras de James Watson: “Nada más ver la fotografía me quedé boquiabierto y mi corazón comenzó a acelerarse”.

En febrero de 1953 Perutz le entrega a Crick el informe de los trabajos del King’s College que había recibido como miembro del Comité de Biofísica del Consejo de Investigación Médica y que contiene las avanzadas conclusiones de Rosalind Franklin y Gosling.

Hacia más de un año que en Cavendish no tenían ningún avance, pero con todos esos datos, en apenas unos días, Watson y Crick se apresuran a lanzar su modelo de la estructura del ADN. El 7 de marzo anuncian su hallazgo, justo un día después de la publicación de los artículos del Rosalind Franklin en Acta Crystallographica.

Rosalind Franklin ya ha acordado marcharse del King’s College, dejando el fruto de su trabajo de esos años en dicha institución, y acepta un trabajo en el Birkbeck College, reclutada por John Bernal. El cambio de centro se produce a mediados de marzo de 1953.

La solución de Nature

Ante tamaño hallazgo, el de la estructura del ADN, que cambiará el desarrollo de la biología; ante la irregularidad en el traspaso de datos experimentales de Franklin y Gosling al equipo de Cavendish; el hecho de que Watson y Crick no tienen proyecto oficial para el estudio del ADN y de que no se puede dejar de lado los aportes de Maurice Wilkins; los dos directores de los laboratorios llegan a un acuerdo con los editores y envían tres artículos a Nature, que se publicarán juntos, uno detrás del otro (1).

Estos tres artículos son: primero, el de James Watson y Francis Crick, referido a la estructura; segundo, el de Maurice Wilkins, Herbert Wilson y Alec Stokes, basado en sus propios datos experimentales; tercero, el de Rosalind Franklin y Raymond Gosling, que contiene las pruebas experimentales que sustentan el modelo de Watson y Crick.

Aunque es publicado en tercer lugar, el trabajo de Franklin había sido terminado mucho antes; como prueba de ello, tras la noticia de la nueva estructura, ella añade al manuscrito pequeñas correcciones de su puño y letra: “Por tanto, nuestras ideas generales no son incompatibles con el modelo propuesto por Watson y Crick en la comunicación anterior”.

Watson y Crick, sin embargo, no le reconocen en su artículo crédito alguno al trabajo de Rosalind Franklin: “We have also been stimulated by a knowledge of the general nature of the unpublished experimental results and ideas of Dr. M. H. F. Wilkins, Dr. R. E. Franklin and their co-workers at King’s College, London”.

“Esta oración marca lo que muchos consideran un fracaso imperdonable para dar el crédito adecuado a Rosalind Franklin”.

Watson y Crick saben que sin los datos experimentales de Franklin no hubieran llegado a un resultado exitoso tan rápido, y también saben que estos datos se publicarán en la misma edición del 25 de abril de Nature, pero no reconocen formalmente en su artículo el aporte de la investigadora británica.

En las referencias del artículo, los autores citan a Pauling, quien publicó en el mismo número ese manuscrito que Watson llevó apresuradamente al King’s College; reconocen a Wilkins, refiriendo su trabajo del mismo año publicado en Biochemistry et Biophysics Acta; reconocen incluso los trabajos del científico noruego Sven Furberg, quien colocó correctamente las bases en el interior de una hélice; pero no citan a Rosalind Franklin.

Watson y Crick fueron sintetizadores de estas ideas. Con poco trabajo de laboratorio, reunieron pistas y consejos de otros expertos para encontrar la respuesta. La extraordinaria preparación científica, pasión y colaboración de Watson y Crick los hizo excepcionalmente capaces de realizar esa síntesis.

Birkbeck College

A partir de marzo de 1953, Rosalind Franklin se incorpora al Bitkbeck College, un centro con menos “glamour” pero donde es muy bien recibida y donde desarrolla una intensa producción científica. Allí estudia los virus del Mosaico del Tabaco y el de la poliomielitis. Junto a su principal colaborador, Sir Aaron Klug, Rosalind aplica la técnica de difracción de rayos X al estudio de virus de ARN en plantas muy importantes en la agricultura. La calidad y el valor de sus trabajos en esta materia le dan a ella y a su equipo prestigio internacional. Algunos de sus trabajos aún hoy se citan. En 1982, su principal colaborador, Aaron Klug, recibe el Premio Nobel de Química “por el desarrollo de métodos cristalográficos para descifrar los complejos proteínicos de los ácidos nucleicos”.

Sin duda, Rosalind es feliz en Birkbeck, y allí trabaja incansablemente hasta poco antes de morir, el 16 de abril de 1958, a la edad de 37 años, víctima de un cáncer que padeció durante dos años.

Cuando Rosalind Franklin sale del King’s College, deja atrás todo lo relacionado con sus trabajos del ADN, aunque publica con Rosling un par de artículos más ese mismo año de 1953, ampliando su artículo de marzo. Nunca supo que su material había sido utilizado por el equipo de Cavendish, y no guarda ningún rencor contra Watson y Crick por haberse adelantado en el descubrimiento de la estructura del ADN. Hay bastante constancia de que mantuvo muy buena amistad con Francis y Odile Crick y que incluso, con el tiempo, intercambiaría información profesional con Watson, quien también estuvo trabajando en virus.

Controversia y notoriedad

Casi nadie se acordaría de Rosalind Franklin de no ser por la temeridad de James Watson. Tras ganar el premio Nobel en 1962, junto a Crick y Wilkins, por “sus descubrimientos acerca de la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en la materia viva”, Watson publica, en 1968, el libro La doble hélice, en el cual narra cómo había vivido la “carrera” por obtener la estructura del ADN. En esa obra, Watson hace el primer reconocimiento expreso de la utilización de los trabajos de Rosalind Franklin para la resolución de la estructura del ADN, e incluso llega reconocer la forma irregular en que dichos documentos llegaron hasta ellos: “Rosy, por supuesto, no nos dio directamente sus datos. De hecho, nadie en King’s se dio cuenta de que estaban en nuestras manos”.

El tono desdeñoso y mal educado de Watson en sus alusiones a Franklin, empezando por llamarla con el diminutivo “Rosy”, que ella no aprobaba, hasta el hecho de descalificar su aspecto y forma de vestir, su carácter y hasta su competencia científica, molesta a mucha gente, y no tardan en producirse reacciones.

Todos los implicados escriben cartas y artículos autoexculpatorios: Crick, Peruzt y Wilking.

Aaron Klug, el compañero profesional de los años de Brisbeck, publica un artículo en Nature en el cual explica la importancia de los datos de Rosalind Franklin en el descubrimiento de la estructura del ADN. [KLUG, A. Rosalind Franklin and DNA. Nature 219, 880 (1968)].

La escritora y abogada Anne Sayre, amiga de Rosalind desde sus años en Paris, recopiló toda la información que pudo y publicó, en 1975, Rosalind Franklin y el ADN, no como una biografía, sino como una respuesta a Watson. La obra de Sayre ha sido criticada por su feminismo, pero lo cierto es que, sin ella, probablemente la historia de esta impresionante investigadora hubiera caído en el olvido.

Prueba de ello es que todos los reconocimientos públicos a Rosalind Franklin y su aportación al descubrimiento de la estructura del ADN son posteriores a 1982 y la mayoría son incluso posteriores a 1992.

La escritora Brenda Maddox publicó, en 2003, The Dark Lady of DNA, una biografía de Rosalind Franklin mucho menos controvertida que la de Sayre.

Probablemente, Rosalind Franklin hoy es recordada de una forma muy distinta a la que ella hubiera imaginado, pero no cabe duda de que su tesón, su rigor y su entrega son una inspiración para las jóvenes interesadas en la ciencia y para todos aquellos, hombres y mujeres, que tienen la suerte de trabajar en ella.

Nota:

(1) En esa época no existía el criterio de revisión por pares; lo introduciría John Maddox , editor de Nature, en 1966.

Referencias:

 

 

 

 

 

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