El ADN

La sustancia misteriosa del pus

La historia del ADN empieza en 1869 en un laboratorio de Tubinga, Alemania. El médico suizo Friedrich Miescher analizaba vendajes con pus de hospital y aisló de los núcleos de los glóbulos blancos una sustancia rica en fósforo que llamó nucleína. Nadie sospechaba entonces que era la molécula de la herencia: durante décadas se creyó que esa función correspondía a las proteínas, mucho más variadas. Recién en 1944 Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty demostraron que el ADN podía transformar bacterias inofensivas en letales, prueba de que llevaba información genética.

La carrera por la doble hélice

A comienzos de los años cincuenta, varios equipos competían por descifrar su forma. El bioquímico Erwin Chargaff había notado en 1950 una regla extraña: la cantidad de adenina siempre igualaba a la de timina, y la de guanina a la de citosina. En el King's College de Londres, Rosalind Franklin obtuvo en 1952 la célebre Fotografía 51, una imagen de difracción de rayos X que revelaba un patrón helicoidal. Con esos datos, James Watson y Francis Crick, en Cambridge, construyeron un modelo de alambre y cartón y lo publicaron en la revista Nature el 25 de abril de 1953: dos cadenas enrolladas en espiral, unidas por pares de bases como los peldaños de una escalera.

Watson, Crick y Maurice Wilkins recibieron el Nobel en 1962. Franklin había muerto de cáncer en 1958, a los 37 años, y el Nobel no se otorga de forma póstuma.

Cómo funciona

El ADN usa un alfabeto de solo cuatro letras: A, T, G y C. Cada tres letras forman un «codón» que indica qué aminoácido agregar a una proteína. La estructura es elegante:

• Diámetro de unos 2 nanómetros.
• Una vuelta completa cada 10,5 pares de bases, unos 3,4 nanómetros.
• A se une siempre con T, y G con C, por eso cada cadena sirve de molde para copiar la otra.

El genoma humano tiene unos 3.100 millones de pares de bases repartidos en 23 pares de cromosomas. Sin embargo, solo alrededor del 1 % al 2 % codifica proteínas, unos 20.000 genes. El resto incluye regiones reguladoras, secuencias repetidas y restos de virus antiguos.

Dato curioso: si se estirara el ADN de una sola célula humana, mediría unos 2 metros. Con todas las células del cuerpo se podría ir y volver al Sol decenas de veces.

La era de leer y editar genes

En 1983 Kary Mullis inventó la PCR, una técnica para copiar millones de veces un fragmento de ADN en pocas horas; hoy es la base de pruebas forenses y diagnósticas. El Proyecto Genoma Humano, iniciado en 1990, presentó en 2003 una secuencia casi completa, y en 2022 el consorcio T2T publicó por primera vez el genoma humano de punta a punta, sin huecos. En 2012, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier mostraron que el sistema CRISPR-Cas9 de las bacterias puede funcionar como tijeras moleculares programables, un hallazgo que les valió el Nobel de Química de 2020. Desde 2023 existe ya una terapia aprobada con CRISPR contra la anemia falciforme.