Francisco Creek | |||
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inglés francisco crick | |||
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Fecha de nacimiento | 8 de junio de 1916 | ||
Lugar de nacimiento | Northampton , Inglaterra , Reino Unido | ||
Fecha de muerte | 28 de julio de 2004 (88 años) | ||
Un lugar de muerte | San Diego , California , Estados Unidos | ||
País |
Reino Unido , Estados Unidos |
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Esfera científica | biología molecular , neurociencia | ||
Lugar de trabajo |
Universidad de Cambridge University College London Laboratorio Cavendish Consejo de Investigación Médica Laboratorio de Biología Molecular Instituto Salk |
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alma mater |
Northampton High School Mill Hill School University College London Gonville and Keyes College Churchill College |
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consejero científico | Max F. Perutz | ||
Conocido como |
quien descubrió la estructura molecular de los ácidos nucleicos acuñó el término "moléculas adaptadoras" |
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Premios y premios |
Premio Nobel de Fisiología o Medicina ( 1962 ) |
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Autógrafo | |||
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Francis Harry Compton Crick ( Ing. Francis Harry Compton Crick ; 8 de junio de 1916 , Northampton , Inglaterra , Reino Unido - 28 de julio de 2004 , San Diego , California , EE . UU .) es un biólogo molecular , biofísico y neurocientífico británico . 1962 Premio Nobel de Fisiología o Medicina - junto con James D. Watson y Maurice H. F. Wilkins "por sus descubrimientos sobre la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transmisión de información en los sistemas vivos" [1] [2] .
En un artículo publicado en la revista Nature en 1961 , Crick et al propusieron cuatro propiedades del código genético [3] :
Crick también es conocido por formular el dogma central de la biología molecular : la información genética se transmite en una célula en una dirección, del ADN al ARN y luego a la proteína.
Durante el resto de su carrera, Crick se desempeñó como J. W. Kiechefer, Profesor e Investigador Distinguido en el Instituto Salk para la Investigación Biológica en La Jolla , California. Su investigación posterior se dirigió hacia la neurociencia teórica. “Él editó el manuscrito en su lecho de muerte, siguió siendo un científico hasta el final”, escribió Christoph Koch .
El padre de Francis Crick fue Harry Crick ( Harry Crick , 1887-1948), madre - Annie Elizabeth Crick ( Annie Elizabeth Crick , apellido de soltera Wilkins; 1879-1955). Francis Crick nació y creció en Weston Favell , entonces en un pequeño pueblo cerca de la ciudad inglesa de Northampton , donde su padre y su tío tenían una fábrica de zapatos. Su abuelo, Walter Drobridge Creek ( Walter Drawbridge Crick ; 1857-1903), fue biólogo, geólogo y paleontólogo. Escribió reseñas sobre organismos de caparazón unicelulares: foraminíferos y sobre dos tipos de gasterópodos . También tuvo varias publicaciones conjuntas con Charles Darwin [4] .
A temprana edad, Francis se interesó por las ciencias naturales, le encantaba leer literatura de no ficción. Cuando era niño, sus padres iban a menudo a la iglesia con Francis. A la edad de doce años, se negó a asistir a la iglesia y orar. Explicó su acción por el hecho de que sólo el desarrollo de la ciencia ayudará a encontrar respuestas a todas las preguntas, pero la fe religiosa no [5] .
Su tío, Walter Crick , vivía en una pequeña casa en el lado sur de Abington Avenue . Había un pequeño cobertizo cerca de la casa donde Walter le enseñó a Crick cómo soplar vidrio, cómo hacer experimentos químicos y cómo tomar fotografías. A la edad de ocho o nueve años, Francis comenzó a estudiar en Northampton Boys' High School en Billing Road . La escuela estaba a unas 1,25 millas de casa. El camino atravesaba South Park Avenue y Abington Park, pero Creek solía llegar a la escuela en autobús o en bicicleta. Su maestra, la Sra. Holding, era una maestra muy entusiasta y enseñaba lecciones muy interesantes. La educación en la escuela secundaria, desafortunadamente, no apoyó el interés por la ciencia. Después de los 14 años pasó a estudiar en Mill Hill School en Londres (con una beca) donde estudió matemáticas, física y química con su mejor amigo John Shilston . El 7 de junio de 1933 recibió el premio Walter Knox de química. Señaló que se sintió inspirado por la calidad de la educación en Mill Hill.
A los 21 años, Crick recibió una licenciatura en física del University College London [6] . Sin embargo, Crick no consiguió plaza en el Cambridge College, quizás por su escaso conocimiento del latín. Más tarde, Crick se convirtió en estudiante graduado y miembro honorario de Gonville and Caius College y trabajó en el Laboratorio Cavendish y el Consejo de Investigación Médica en Cambridge. También fue miembro honorario de Churchill College y University College London.
Para su doctorado, Crick comenzó un trabajo de investigación sobre la viscosidad del agua a altas temperaturas (como más tarde escribió "el problema científico menos interesante" [7] ) en el laboratorio del físico Edward Neville da Costa Andrade ( Edward Neville da Costa Andrade ) en University College de Londres, pero debido al estallido de la Segunda Guerra Mundial (en particular, durante la Batalla de Gran Bretaña , una bomba golpeó el techo del laboratorio y destruyó su instalación experimental) [2] Crick tuvo que olvidarse temporalmente de un posible carrera como físico. Sin embargo, en su segundo año de la escuela de posgrado, recibió el Premio de Investigación Carey Foster . [ocho]
Durante la Segunda Guerra Mundial, trabajó en el Laboratorio de Investigación Naval (que también empleó a otros científicos conocidos, incluidos David Bates, Robert Boyd, George Deacon, John Gunn (John Gunn), Harry Massey y Neville Mott . Crick estuvo involucrado en el desarrollo de minas magnéticas y acústicas y participó en el diseño de nuevos tipos de minas que permanecieron invisibles para los dragaminas alemanes (barcos especiales para detectar y eliminar obstáculos en forma de minas). [9]
En 1947, Crick comenzó a estudiar biología. Tuvo que pasar de la "elegancia y la profunda comprensión" de la física a los "complejos mecanismos químicos que la selección natural ha desarrollado durante miles de millones de años". Crick escribió que para pasar de la física a la biología, uno debe "casi nacer de nuevo". Crick explicó su transición por el hecho de que la física ya había alcanzado grandes alturas, era necesario desarrollar disciplinas biológicas. A Crick le animó mucho esta idea.
En el período de posguerra, Crick trabajó en el estudio de las propiedades físicas del citoplasma en el Cambridge Strangeways Laboratory ( Laboratorio de Cambridge Strangeways ), dirigido por Honor Bridget Fell . Crick fue miembro del Consejo de Investigación Médica. Luego fue admitido en el Laboratorio Cavendish por Max Perutz y John Kendrew . El jefe del laboratorio era Sir Lawrence Bragg , quien recibió el Premio Nobel en 1915 a la edad de 25 años. Bragg buscó adelantarse al destacado químico estadounidense Linus Pauling en el establecimiento de la estructura del ADN (anteriormente, Pauling había logrado establecer la estructura alfa-helicoidal de la proteína). Además, el Laboratorio Cavendish bajo la dirección de Bragg compitió activamente con el King's College de Londres , donde Sir John Randall dirigía el departamento de biofísica ( John Randall ; Randall no permitió que Francis Crick trabajara en el King's College ). La amistad de Francis Crick con Maurice Wilkins en King's College ciertamente influyó en su trabajo académico posterior.
El hermano de Francis Anthony (nacido en 1918) falleció antes que Crick en 1966. [10] Crick estuvo casado dos veces y fue padre de tres hijos. Se casó por primera vez en 1940 con Ruth Doreen Dodd. Tuvieron un hijo, Michael Francis Compton ( Michael Francis Compton ). Se divorciaron en 1947. Posteriormente en 1949 se casa con Odile Speed , la artista que pintó la estructura helicoidal del ADN. Tuvieron dos hijas, Gabrielle Anne ( Gabrielle Anne ) y Jacqueline Marie-Therese ( Jacqueline Marie-Therese , más tarde Nichols). Vivieron juntos hasta la muerte de Crick en 2004 [11] .
Francis Crick murió el 28 de julio de 2004 de cáncer de colon a la edad de 88 años en el Hospital Thornton de UC San Diego en el área de La Jolla . Fue incinerado y sus cenizas esparcidas sobre el Océano Pacífico . La ceremonia fúnebre tuvo lugar el 27 de septiembre de 2004 en el Instituto Salk . Fue dirigida por James Watson , Sydney Brenner , Alex Rich ( Alex Rich ), Seymour Benzer , Aaron Klug , Christoph Koch , Pat Churchland , Vileyanur Ramachandren , Tomaso Poggio , Lesley Orgel , Terry Sejnowski ( Terry Sejnowski ), su hijo Michael Creek y su hija menor Jacqueline Nichols [12] .
Crick estaba interesado en dos importantes problemas no resueltos en biología: cómo las moléculas permiten la transición de lo no vivo a lo vivo, y cómo el cerebro lleva a cabo el pensamiento [13] . Se dio cuenta de que su posición en la comunidad científica no era suficiente para realizar una investigación seria en la segunda área, por lo que se dedicó a resolver el primer problema. Crick también se inspiró en los descubrimientos de Linus Pauling y Erwin Schrödinger [14] . De los libros de texto de biología, Crick aprendió que los enlaces covalentes en las moléculas biológicas deben proporcionar la estabilidad estructural necesaria para mantener la información genética en las células. Quedaba por recurrir a la biología experimental para comprender en qué moléculas está contenida la información genética. [15] [16] Según Crick, la teoría de la evolución por selección natural de Charles Darwin y el descubrimiento de Gregor Mendel de los fundamentos de la herencia resolvieron el misterio de la vida. [17] Crick creía que pronto sería posible sintetizar vida en un tubo de ensayo. Sin embargo, algunos de sus colegas (por ejemplo, la investigadora Esther Lederberg ) consideraron utópicas las opiniones de Crick [18] .
Los científicos también sugirieron que algunas macromoléculas , como las proteínas, podrían ser moléculas genéticas. [19] También era bien sabido que las proteínas son macromoléculas estructurales y funcionales, algunas de las cuales realizan reacciones enzimáticas en las células [19] . En la década de 1940, se demostró que otra molécula, el ADN , se encuentra en los cromosomas y puede ser responsable de la transmisión de la información hereditaria. En 1944, en el experimento Avery-McLeod-McCarthy , Oswald Avery y sus colegas demostraron que las diferencias fenotípicas hereditarias en bacterias pueden ser causadas por diferentes moléculas de ADN [16] .
Sin embargo, otros científicos creían que el ADN no es más que un andamio para anclar moléculas de proteínas más interesantes [20] . Crick estaba en el lugar correcto, en el estado de ánimo correcto, en el momento correcto (1949) y se unió al proyecto de Max Perutz en la Universidad de Cambridge , donde se dedicó al análisis de difracción de rayos X de proteínas [21] . Teóricamente, el análisis de difracción de rayos X proporcionaba la capacidad de revelar la estructura molecular de moléculas grandes como las proteínas y el ADN, pero también había serios problemas técnicos que impedían que el método se utilizara para estudiar moléculas complejas [21] .
Crick estudió los fundamentos matemáticos del análisis de difracción de rayos X [22] . Durante su estudio de la difracción de rayos X , los investigadores del Laboratorio de la Universidad de Cambridge intentaban determinar la conformación helicoidal más estable de las cadenas de aminoácidos en las proteínas ( la hélice alfa ). Linus Pauling fue el primero en determinar que [23] hay 3,6 aminoácidos por vuelta de la hélice alfa en una proteína. Crick vio los errores cometidos por el personal de la Universidad de Cambridge en sus intentos fallidos de determinar la estructura molecular correcta de la hélice alfa. Estas lecciones le ayudaron en el futuro a establecer correctamente la estructura del ADN . Por ejemplo, aprendió el papel de la rigidez estructural, se dio cuenta de que los dobles enlaces hacen que la estructura sea más rígida, y los dobles enlaces se encuentran no solo en las proteínas, sino también en el ADN [24] .
En 1951, junto con William Cochran y Vladimir Vand, Crick participó en el desarrollo de la teoría matemática de la difracción de rayos X por una molécula helicoidal [25] . Este resultado teórico estaba en buen acuerdo con los datos de rayos X para las proteínas en la conformación de hélice alfa [26] . La teoría de la difracción de rayos X ayudó más tarde a comprender mejor la estructura del ADN.
A fines de 1951, Crick comenzó a trabajar con D. Watson en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. La fotografía 51 , una radiografía de ADN tomada por Rosalind Franklin y su estudiante graduado Raymond Gosling , trajo éxito . La fotografía fue entregada al empleado de laboratorio Maurice Wilkins , Watson y Crick desarrollaron juntos un modelo para la estructura helicoidal del ADN. En 1953 publicaron sus resultados [27] . Por este y posteriores trabajos, James Watson, Francis Crick, junto con Maurice Wilkins, recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962 . [28] [29] .
En 1951, cuando James Watson y Francis Crick comenzaron su trabajo conjunto, Watson ya había terminado su tesis a la edad de 23 años, mientras que Crick era un estudiante graduado de 35 años. Pero estaban unidos por su interés en el almacenamiento de información genética en forma molecular [30] [31] . Watson y Crick pensaron mucho en el ADN, en un posible modelo de estructura adecuado [15] . Una fotografía tomada por Maurice Wilkins, Rosalind Franklin y el estudiante graduado Raymond Gosling desempeñó un papel clave en el desentrañamiento de la estructura. En noviembre de 1951, Wilkins compartió sus datos con Watson y Crick. Alexander Stokes , otro especialista en teoría de la difracción, y Wilkins (ambos del King's College de Londres ) concluyeron que los datos de difracción de rayos X para el ADN indican que la molécula tiene una estructura helicoidal, pero Franklin no estuvo de acuerdo con esta conclusión (su mala relación con Wilkins contribuyó a que esto, a menudo discutía con ellos). Con base en estos resultados, en 1951, J. Watson y F. Crick propusieron y publicaron un modelo de la estructura del ADN, que resultó ser erróneo. Los científicos eran muy conscientes de que su principal competidor, Linus Pauling , podía adelantarse a su descubrimiento en cualquier momento. Estaban alarmados por el éxito de Pauling en el descubrimiento de la hélice alfa de la proteína, y temían que Pauling también pudiera ser el primero en determinar la estructura correcta del ADN [32] .
El hecho de que Pauling no fuera el primero en determinar la estructura del ADN ha sido atribuido desde entonces por muchos científicos al hecho de que no fue al Reino Unido como estaba planeado en mayo de 1952. [33] Debido a sus actividades políticas , el gobierno de EE. UU. lo prohibió . de viajar al extranjero, por lo tanto, no visitó el Reino Unido y no se reunió con investigadores de ADN en Inglaterra. Por lo tanto, Pauling continuó estudiando proteínas [33] [34] . Oficialmente, Watson y Crick tampoco participaron en la investigación del ADN. Crick estaba escribiendo su disertación; Watson realizó otros trabajos científicos, como tratar de obtener cristales de mioglobina para experimentos de difracción de rayos X. En 1952, Watson obtuvo una radiografía del virus del mosaico del tabaco : los resultados indicaron que el virus tenía una estructura helicoidal. Después de fracasar en 1951, Watson y Crick continuaron de mala gana su búsqueda de un nuevo modelo para la estructura del ADN, aunque se les negó el permiso para hacerlo durante algún tiempo.
La comprensión de Rosalind Franklin de las leyes básicas de la química desempeñó un papel indiscutible en la construcción del modelo de ADN : los grupos hidrofílicos que contienen fosfato de la cadena de nucleótidos del ADN deben ubicarse de manera que interactúen con las moléculas de agua (es decir, estar en el exterior de la molécula), mientras que las bases nitrogenadas hidrofóbicas deben volverse hacia adentro. Franklin compartió sus pensamientos con Watson y Crick, señalando así el principal defecto de su modelo en 1951.
Una mala relación impidió que Wilkins y Franklin trabajaran juntos para encontrar un modelo molecular de ADN. Entendiendo esta circunstancia, Crick y Watson hicieron un segundo intento de establecer una estructura. Necesitaban el permiso de William Lawrence Bragg y Wilkins para seguir trabajando. Para construir un nuevo modelo de ADN, Watson y Crick usaron información de las radiografías inéditas de Franklin (Wilkins le mostró esta radiografía a Watson sin siquiera pedirle permiso a Franklin) y de sus cálculos preliminares de la radiografía. Todos estos datos se incluyeron en un informe escrito sobre el trabajo realizado en el laboratorio de Sir John Randall en el King's College a finales de 1952.
Por qué Watson y Crick tuvieron acceso a los resultados de Rosalind Franklin y no le pidieron permiso es un asunto que aún es tema de debate. Franklin no tuvo tiempo de publicar oficialmente los resultados y cálculos de la radiografía. Sin embargo, Watson y Crick encontraron errores en su afirmación de que, según sus datos, la estructura helicoidal no es la única forma posible de ADN. Además, Max Perutz mostró a Watson y Crick el informe anual del Medical Research Council con una revisión del trabajo de todos los empleados, incluido R. Franklin [35] . Al mismo tiempo, Perutz afirmó que no había nada en el informe que la propia Franklin no dijera en su discurso (en el que estuvo presente Watson) a finales de 1951. Perutz continuó explicando que el informe estaba en una reunión del Consejo de Investigación Médica. La reunión fue organizada con el propósito de "establecer contacto entre los diversos grupos de personas que trabajan en el Consejo". Los laboratorios de Perutz y Randall fueron financiados por el Consejo de Investigación Médica.
Tampoco está claro hasta qué punto los resultados no publicados de Franklin influyeron en la construcción del modelo por parte de Watson y Crick. Las primeras radiografías de ADN fueron recolectadas en 1930 por William Astbury . A partir de estos, Astbury concluyó que el ADN consistía en pilas de nucleótidos separados por 3,4 Å (0,34 nanómetros). Franklin citó estos resultados en su primer trabajo sobre la estructura del ADN [36] . El análisis de los resultados publicados de Astbury y los patrones de difracción de rayos X recopilados por Wilkins y Franklin corroboraron la naturaleza helicoidal del ADN. A partir de estos datos, fue posible predecir el número de bases nitrogenadas plegadas en una vuelta de la hélice del ADN (10 bases por vuelta; una vuelta completa de la hélice es de 27 Å (2,7 nm) en la forma A compacta, 34 Å (3,4 nm) en forma B más libre). Wilkins compartió esta información sobre la forma B del ADN con Crick y Watson. Crick no vio una radiografía de la forma de B de Franklin ("Foto 51") hasta la publicación del modelo de doble hélice del ADN (Wilkins solo le mostró la foto a Watson) [37] .
En su artículo, Watson y Crick citaron uno de los otros pocos modelos, el de Sven Furberg , que también establecía que las bases nitrogenadas debían estar dentro de la hélice. Los resultados de Ferberg también mostraron la correcta orientación del azúcar con respecto a las bases. Al construir el modelo, Crick y Watson demostraron que la orientación antiparalela de las dos cadenas de nucleótidos permite una mejor orientación de los pares de bases en el centro de la doble hélice. El acceso de Crick al trabajo de Franklin a fines de 1952 pudo haber confirmado aún más que el ADN es una doble hélice con hebras antiparalelas, pero hubo otras líneas de razonamiento que también llevaron a las mismas conclusiones. [38]
A principios de 1953, Franklin anunció su transferencia de King's College a Berkbeck . Al mismo tiempo, quedó claro que Linus Pauling estaba activamente involucrado en la búsqueda de un modelo de ADN (en enero, Watson trajo una preimpresión del artículo de Pauling al King's College que contenía una suposición incorrecta sobre la estructura del ADN). Al comprender todas las circunstancias, Wilkins y los líderes del laboratorio le dieron a Watson y Crick radiografías del ADN de Franklin y los resultados de sus cálculos. Estos datos experimentales fueron muy importantes para determinar la estructura del ADN. El problema clave que tuvieron que resolver Watson y Crick fue comprender cómo las bases de nucleótidos forman el núcleo de la doble hélice.
Otras pistas para el descubrimiento de la estructura correcta del ADN fueron las llamadas proporciones de Chargaff , proporciones determinadas experimentalmente de las subunidades de nucleótidos del ADN: la cantidad de guanina es igual a la cantidad de citosina y la cantidad de adenina es igual a la cantidad de timina . La llegada de Erwin Chargaff a Inglaterra en 1952 enfatizó aún más este hecho importante para Watson y Crick [39] . Para determinar la estructura del ADN, estas proporciones no encontraron ningún uso hasta que Watson, mientras construía modelos estructurales, se dio cuenta de que los pares A-T y C-G eran estructuralmente similares. En particular, las longitudes de estos pares de bases son las mismas. Chargaff también señaló a Watson que en el ambiente acuoso de la célula, los tautómeros predominantes de las bases de pirimidina (C y T) serían los tautómeros amino y ceto de citosina y timina, y no las formas imina y enol, como Crick y Watson había pensado originalmente. También consultaron con Jerry Donoghue, quien confirmó las estructuras más probables de las bases de nucleótidos. [40] Las bases nitrogenadas se mantuvieron unidas por enlaces de hidrógeno, las mismas interacciones no covalentes que estabilizaron la proteína de hélice α. Las estructuras correctas fueron importantes para determinar la disposición correcta de los enlaces de hidrógeno. Después del descubrimiento de los enlaces de hidrógeno entre los pares A:T y C:G, Watson y Crick pronto dispusieron las cadenas de nucleótidos antiparalelas en forma de doble hélice, las bases nitrogenadas se giraron dentro de la hélice y se conectaron entre sí por hidrógeno. cautiverio. Así, se presentó claramente el método de desempaquetar dos hebras complementarias (rompiendo enlaces de hidrógeno) en la replicación. La posibilidad de replicación era el requisito final para un modelo de molécula genética. Posteriormente, Crick notó que sin la cooperación de Watson, no habría podido encontrar la estructura correcta de la molécula de ADN por sí mismo [41] .
Crick intentó anteriormente organizar varios experimentos para establecer patrones de unión de nucleótidos entre sí, pero era más un biólogo teórico que un experimentador. Crick empezó a pensar en interacciones entre bases. A principios de 1952, le pidió a John Griffith que calculara las fuerzas de atracción entre las bases del ADN a partir de principios químicos y las leyes de la mecánica cuántica . Griffith obtuvo los mejores resultados al considerar las interacciones de los pares A-T y G-C. En ese momento, Crick no conocía las reglas de Chargaff, pero estos pocos cálculos llevaron al científico a la idea de la posible complementariedad de las bases nitrogenadas. Watson obtuvo las proporciones finales correctas (AT, GC). Recortó trozos de cartón para modelar las moléculas de purinas y pirimidinas y las dispuso sobre la mesa de la misma manera que Linus Pauling había descubierto la hélice alfa unos años antes. Watson y Crick pudieron descubrir la doble hélice del ADN debido a su voluntad de combinar la teoría, el modelado y los resultados experimentales (aunque estos resultados fueron obtenidos por otros científicos).
La estructura de doble hélice del ADN propuesta por Watson y Crick se basó en los enlaces Watson-Crick entre las cuatro bases que se encuentran más comúnmente en el ADN (A, C, T, G) y el ARN (A, C, U, G). Sin embargo, estudios posteriores han demostrado que para estructuras moleculares de ADN de tres y cuatro cadenas y otras más complejas, se necesita una opción de unión alternativa: pares de Hoogsteen . Además, los bioquímicos sintéticos comenzaron a buscar ADN sintéticos alternativos creados a partir de bases nitrogenadas distintas de la adenina, la timina, la citosina y la guanina. También se han hecho intentos para crear un codón sintético (una secuencia de tres nucleótidos que especifica exactamente un aminoácido), endonucleasas sintéticas, proteínas sintéticas y dedos de zinc sintéticos . En el ADN sintético, en lugar de 4 3 codones (de 4 bases nitrogenadas en el ADN natural), ya se pueden obtener n 3 codones (de n bases nucleares en el ADN sintético). Nuevos codones pueden participar en la formación de nuevos aminoácidos que, a su vez, formarán nuevas proteínas [42] .
La fecha del descubrimiento de la doble hélice del ADN es el 28 de febrero de 1953. El artículo de Watson y Crick se publicó en la revista Nature el 25 de abril. Su contenido fue duplicado por un informe público del jefe del laboratorio donde trabajaban Watson y Crick, William Bragg , el 14 de mayo. Ya el 15 de mayo se publicó una nota sobre él “Por qué eres tú. Nearer Secret of Life" en el London News Chronicle. Victor K. McElheny, en Watson and DNA: Making a Scientific Revolution, señala un breve artículo en The New York Times de solo 6 párrafos titulado "Se escanea la forma de la 'unidad de vida' en la célula", fechado el 16 de mayo de 1953. El artículo apareció solo en las primeras ediciones del periódico, luego fue reemplazado por otras noticias (luego, el 12 de junio de 1953, The New York Times publicó un largo artículo sobre el descubrimiento de la estructura del ADN).
El 19 de marzo de 1953, Crick le escribió a su hijo, que estudiaba en un internado británico, una carta [43] anunciándole su descubrimiento. Comenzó la carta con las palabras: "Querido Michael, Jim Watson y yo probablemente hemos hecho el descubrimiento más importante..." [44] . El 10 de abril de 2013, esta carta fue vendida en Christie's en Nueva York por $6,059,750 [45] .
Sidney Brenner , Jack Dunitz , Dorothy Hodgkin , Leslie Orgel y Beryl M. Oughton estuvieron entre los primeros en ver el modelo de estructura del ADN de Crick y Watson en abril de 1953; en ese momento trabajaban en el Departamento de Química de la Universidad de Oxford . Todos quedaron impresionados con el nuevo modelo de ADN, especialmente Brenner, quien más tarde trabajó con Crick en el Laboratorio Cavendish de Cambridge y en el nuevo Laboratorio de Biología Molecular [46] . Orgel también trabajó más tarde con Crick en el Instituto Salk de Investigación Biológica.
En 1954, a la edad de 37 años, Crick completó su tesis doctoral, Difracción de rayos X : polipéptidos y proteínas, y recibió su doctorado. Crick luego trabajó en el laboratorio de David Harker en el Instituto Politécnico de Brooklyn , donde continuó desarrollando sus habilidades en el análisis de datos de difracción de proteínas , trabajando principalmente en ribonucleasas y los mecanismos de síntesis de proteínas.
Después del descubrimiento del modelo de doble hélice del ADN, Crick comenzó a investigar el posible significado biológico de esta estructura. En 1953, Watson y Crick publicaron otro artículo en la revista Nature, que afirmaba: "Por lo tanto, es probable que la secuencia exacta de bases forme un código que transporta información genética" [47] .
En 1956, Crick y Watson propusieron la estructura de los virus pequeños . Propusieron que los virus esféricos, como el virus del enanismo del tomate, tienen simetría icosaédrica y constan de 60 subunidades idénticas [48] .
Crick trabajó brevemente en Nueva York. Pronto regresó a Cambridge , donde trabajó hasta 1976, cuando se mudó a California. Crick ha participado en varias colaboraciones en el campo de la difracción de rayos X, entre ellas el trabajo con Alexander Rich sobre la estructura del colágeno [49] . Sin embargo, Crick pronto abandonó el trabajo.
En 1954, Georgy Gamov fundó un grupo de científicos para estudiar el papel del ARN como intermediario entre el ADN (almacenamiento de material genético en el núcleo celular) y la síntesis de proteínas en el citoplasma ("el club de lazos de ARN"). Crick entendió que el ARN debe tener un código que contenga secuencias cortas de nucleótidos que definen un aminoácido particular en la proteína sintetizada. En 1956, Crick escribió un artículo informal sobre el problema de la codificación genética para el grupo científico de Gamow [50] . En este artículo, Crick revisó la evidencia que respalda la idea de que se necesita un conjunto de veinte aminoácidos para la síntesis de proteínas. Crick propuso que para codificar aminoácidos, debería haber un conjunto de pequeñas "moléculas adaptadoras" ( moléculas adaptadoras ) que estarían unidas por enlaces de hidrógeno a fragmentos cortos de ácido nucleico y los aminoácidos que definen estos fragmentos. También exploró muchas otras formas en las que las secuencias cortas de ácidos nucleicos podrían codificar 20 aminoácidos.
En la segunda mitad de la década de 1950, Crick intentó determinar teóricamente el mecanismo de síntesis de proteínas. En 1958, enumeró las características clave del proceso de síntesis de proteínas: [51]
Las moléculas adaptadoras (moléculas adaptadoras ), como ahora se conoce, son ARN de transporte (ARNt), y los complejos catalíticos de proteínas ribonucleicas (complejos de proteínas ribonucleicas ) ahora se denominan simplemente ribosomas . Más tarde (en 1960), un paso importante fue darse cuenta de que el ARN mensajero no era lo mismo que el ARN ribosómico . En su artículo de 1958, Crick sugirió, como habían hecho otros, que los tripletes de nucleótidos podrían codificar aminoácidos. Tal código es "degenerado", con 4 × 4 × 4 = 64 tripletes de cuatro subunidades de nucleótidos para 20 aminoácidos. Algunos aminoácidos pueden estar codificados por múltiples tripletes. Crick también estudió otros códigos en los que, por diversas razones, no se utilizaron todos los 64 tripletes. Para seguir trabajando, Crick necesitaba resultados experimentales: la teoría por sí sola no podía desentrañar la naturaleza del código.
Crick introdujo por primera vez el término "dogma central" de la biología molecular (que todavía se usa en la actualidad) para representar la transferencia unidireccional de información genética según el mecanismo:
ADN -\u003e ARN -\u003e proteína
"La información se transmite a partir de ácidos nucleicos a la proteína, pero no en la dirección opuesta".
Algunos críticos creían que al usar la palabra "dogma", Crick quería decir que esta regla no podía cuestionarse (aunque no proporcionó evidencia concluyente). Crick identificó tres componentes de cualquier proceso biológico: material, energía e información. En sus obras, Crick se centró en este último componente. La evidencia de que el código genético es un código degenerado para tripletes de nucleótidos provino de experimentos en genética, algunos de los cuales fueron realizados por Crick [52] . Las características del curso genético quedaron claras gracias al trabajo de Marshall Nirenberg (ing. Marshall Nirenberg) y otros científicos que sintetizaron moléculas de ARN y las usaron como plantillas para la síntesis de proteínas in vitro . [53]
Todavía no está claro cómo el uso de Watson y Crick de los datos de difracción de rayos X del ADN recopilados por Rosalind Franklin y su alumno Raymond Gosling influyeron en el descubrimiento de la estructura. La discusión surgió porque algunos de los datos no publicados de Franklin fueron utilizados sin su conocimiento o consentimiento por parte de Watson y Crick en el modelo de doble hélice del ADN [29] [54] . De los cuatro investigadores del ADN, solo Rosalind Franklin tenía un título en química: [29] Wilkins y Crick eran físicos, y Watson era biólogo molecular. .
Antes de publicar la estructura de la doble hélice, Watson y Crick compartieron poco de sus resultados con Franklin. Sin embargo, estaban al tanto de su trabajo. Watson asistió a su conferencia en noviembre de 1951, donde Franklin presentó dos formas de la molécula de ADN (tipo A y tipo B). Allí también se discutió la posición de los grupos fosfato en la parte externa de la molécula. Franklin también señaló la cantidad de agua que se puede encontrar en la molécula; estos datos son de gran importancia en términos de la estabilidad de la molécula. Franklin fue el primero en descubrir y formular estos hechos, que formaron la base de todos los intentos posteriores de construir un modelo de la molécula. Antes de esto, tanto Linus Pauling como Watson y Crick habían propuesto modelos erróneos [55] . Su definición del grupo espacial de cristales de ADN ayudó a Crick a adivinar que las dos hebras de ADN en una molécula son antiparalelas.
En enero de 1953, Maurice Wilkins le mostró a James Watson una radiografía del ADN en forma de B (foto 51) [56] [57] [58] . Wilkins, a su vez, recibió esta fotografía de Raymond Gosling, estudiante graduado de Rosalind Franklin [57] [59] . Wilkins y Gosling trabajaron juntos en el Consejo de Investigación Médica bajo la dirección de John Randall. Es probable que Randall no informara a la Junta del nombramiento de Franklin como supervisor de tesis de Gosling, lo que contribuyó a la confusión y la fricción entre Wilkins y Franklin .
A mediados de febrero de 1953, el supervisor de Crick, Max Ferdinand Perutz , mostró a Watson y Crick el informe anual del Medical Research Council con una revisión del trabajo de todos los empleados, incluido R. Franklin [61] [62] [63] [64 ] .
Franklin no sabía que Crick y Watson conocían la "foto 51" y sus otros resultados científicos. Produjo tres borradores de documentos, dos de los cuales incluían la estructura de doble hélice del ADN. Sus manuscritos de ADN en forma A llegaron a Acta Crystallographica en Copenhague el 6 de marzo de 1953, [65] un día antes de que Crick y Watson completaran su modelo. [66]
Las radiografías recopiladas por Gosling y Franklin son la mejor evidencia de la estructura helicoidal del ADN. Así, el trabajo experimental de Franklin demostró ser el resultado decisivo del descubrimiento de Watson y Crick. También midió el contenido de agua de los cristales de ADN, y estos resultados explicaron que el esqueleto de azúcar y fosfato estaba en el exterior de la hélice. [67] Aunque Franklin rechazó con vehemencia la estructura helicoidal del ADN en conversaciones con sus colegas, en sus borradores presentados en 1953 abogó por la estructura de doble hélice del ADN.
Por lo tanto, Watson y Crick tenían tres fuentes de datos no publicados de Franklin: 1) su conferencia en 1951 con la participación de Watson [68] ; 2) la discusión de Franklin sobre sus resultados con Wilkins [69] , que trabajaba en el mismo laboratorio, 3) el informe de progreso de Franklin para 1952 [70] .
En la etapa final de creación del modelo, Francis Crick y James Watson invitaron a Maurice Wilkins a convertirse en coautor de un trabajo que describe la estructura del ADN. Wilkins rechazó esta oferta, ya que no participó en la construcción del modelo. Como resultado de un acuerdo entre los jefes de los dos laboratorios, los artículos de Wilkins y Franklin, que incluían datos de difracción de rayos X, fueron modificados y luego publicados en segundo y tercer lugar en el mismo número de Nature [71] , aparentemente solo en apoyo del trabajo teórico de Crick y Watson, en el que se proponía un modelo de la forma “B” de la molécula de ADN.
La caricatura de Franklin (dibujada por Watson) en una doble hélice (realizada después de la muerte de Franklin, cuando no se aplicaban las leyes de difamación) caracterizó negativamente a Franklin como asistente de Wilkins e indicó su incapacidad para interpretar sus propios resultados [72] .
Cuando Rosalind Franklin se retiró del King's College , Sir John Randall insistió en que todo el trabajo sobre el ADN pertenecía exclusivamente al Consejo de Investigación Médica [73] . Posteriormente, Franklin hizo un excelente trabajo en Berkbeck College en la investigación del virus del mosaico del tabaco.
Crick se ha descrito a sí mismo como un humanista que cree que "los problemas humanos deben y serán considerados en términos de recursos morales e intelectuales humanos, sin la participación de fuerzas sobrenaturales". Hizo un llamado público para que el humanismo reemplace a la religión como la fuerza rectora de la humanidad, escribiendo:
“El problema de la humanidad no es nuevo. Estamos, sin saberlo, en este planeta que gira lentamente en un rincón oscuro del vasto universo. Nuestra pregunta a la mente no nos permitirá vivir como vacas. Tenemos una profunda necesidad de saber por qué estamos aquí. ¿Cómo funciona este mundo? Y lo que es más importante, ¿cómo se hacen las personas? La religión ha respondido estas preguntas en el pasado, a menudo con suficiente detalle. Ahora sabemos que casi todas estas respuestas son muy probablemente tonterías, surgidas de la ignorancia del hombre y de su gran potencial para el autoengaño... Estas son las simples fábulas de las religiones del mundo que se han convertido en cuentos de hadas para los niños. A pesar de su inteligibilidad simbólica, a menudo están equivocados, si no lo suficientemente desagradables... Los humanistas vivían entonces en un mundo misterioso, interesante e intelectualmente en expansión, cuya impresión fugaz hace que los viejos mundos de las religiones sean agradables y crueles falsificaciones...” : [74]
Crick fue un crítico del cristianismo :
“No respeto las creencias cristianas. Creo que son divertidos. Si pudiéramos deshacernos de ellos, llegaríamos a un problema grave mucho más rápido, tratando de averiguar cómo funciona el mundo...": [75]
Crick bromeó una vez: “Puedes hablar sobre el cristianismo con adultos en una conversación privada, pero no es necesario que le enseñes esto a los niños pequeños”. [76]
En su libro Of Molecules and Men , Crick expuso sus puntos de vista sobre la relación entre la ciencia y la religión [77] . Después de sugerir que algún día se podría programar una computadora para tener alma, se preguntó: ¿en qué punto de la evolución biológica una persona tiene alma? ¿En qué momento del nacimiento puede un niño recibir un alma? Crick opinó que la idea de un alma inmaterial que podría entrar en el cuerpo y luego sobrevivir después de la muerte es una idea imaginaria. Para Crick, la mente es un producto de la actividad física del cerebro, y el cerebro ha evolucionado naturalmente durante millones de años. Comprendió que era muy importante que la teoría de la evolución por selección natural se enseñara en las escuelas. También lamentó que la educación religiosa fuera obligatoria en las escuelas inglesas. Según Crick, se está creando rápidamente una nueva imagen científica del mundo. Predijo que pronto saldrían a la luz nociones cristianas erróneas sobre la naturaleza del hombre; las ideas tradicionales sobre el "alma" serán reemplazadas por nuevas ideas sobre la base física de la mente. Crick se describió a sí mismo como un escéptico y agnóstico con una "fuerte inclinación hacia el ateísmo" [78] .
En 1960, Crick fue invitado a una pasantía en el Churchill College. Este colegio no tenía capilla. Después de un tiempo, gracias a grandes donaciones, se decidió construirlo. Crick renunció en protesta [79] [80] .
En octubre de 1969, Crick participó en la celebración del centenario de Nature , en la que intentó hacer algunas predicciones sobre los avances de la biología molecular en los próximos 30 años. Su razonamiento se publicó más tarde en Nature [81] . Al final del artículo, Crick mencionó brevemente la búsqueda de vida en otros planetas, esperaba que se encontrara vida extraterrestre para el año 2000. También propuso una nueva dirección para la investigación a la que llamó "teología bioquímica". Crick escribió: "tantas personas recurren a la oración que es difícil creer que no les traiga satisfacción" [81] .
Crick creía que sería posible encontrar cambios químicos en el cerebro a nivel de ciertos neurotransmisores o neurohormonas que ocurren durante el acto de oración. A su juicio, podrían ser sustancias como la dopamina, que se liberan en el cerebro en determinadas condiciones y producen sensaciones agradables. Una nueva ciencia, la "teología bioquímica", propuesta por Crick, ha aparecido ahora bajo el nombre alternativo - "neuroteología" [82] . Los puntos de vista de Crick sobre la relación entre la ciencia y la religión continuaron influyendo en su trabajo: por lo tanto, hizo la transición de la investigación a nivel molecular de la biología a la investigación en neurociencia teórica.
En 1998, Crick hizo la pregunta: “...si una parte de la Biblia está claramente equivocada, ¿por qué debería aceptarse automáticamente el resto? … ¿Y qué sería más importante que encontrar tu verdadero lugar en el universo, eliminando uno por uno estos desafortunados restos de antiguas creencias? [ 83]
En 2003, fue uno de los 22 premios Nobel que firmaron el Manifiesto Humanista . [84]
En la década de 1960, Crick comenzó a especular sobre el origen del código genético. En 1966 sustituyó a Leslie Orgel en una reunión en la que esta última iba a hablar sobre el origen de la vida . Crick planteó la hipótesis de los posibles pasos mediante los cuales un código inicialmente simple con varios tipos de aminoácidos evolucionó a un código más complejo utilizado por los organismos existentes [85] . En ese momento , solo se conocían las proteínas de las enzimas ; aún no se habían encontrado las ribozimas . Muchos biólogos moleculares se han quedado perplejos ante el problema del origen del sistema de replicación de proteínas que existe en los organismos que habitan la Tierra en la actualidad. A principios de la década de 1970, Crick y Orgel determinaron que la producción de sistemas vivos a partir de moléculas es un evento muy raro en el universo. Pero uno de esos eventos para todo el Universo es suficiente para que los sistemas vivos lleguen a nuestro planeta a través de la replicación y los viajes espaciales. Llamaron a este proceso de transferencia de sistemas vivos " panspermia dirigida " ( panspermia dirigida ) [86] . En su artículo [87] , Crick y Orgel expresaron su opinión de que las posibilidades de abiogénesis (la transformación de la naturaleza inanimada en naturaleza viva) en la Tierra eran insignificantes.
En 1976, Crick fue coautor de Una especulación sobre el origen de la síntesis de proteínas con Sydney Brenner, Aaron Klug y George Pixenick. El artículo considera la suposición de que la síntesis de proteínas en la etapa de formación de la vida fue posible incluso sin ribosomas bajo las siguientes condiciones: el ARNt debe tener dos configuraciones y estar unido al ARNm por cinco enlaces de hidrógeno (no tres) [88] [89] .
El trabajo de Crick en la Universidad de Cambridge marcó el pináculo de su larga carrera científica, pero dejó Cambridge en 1977, después de 30 años de servicio, se le ofreció convertirse en director (pero luego se negó) de Gonville and Keyes College. James Watson hizo una afirmación en la Conferencia de Cambridge conmemorativa del 50 aniversario del descubrimiento de la estructura del ADN en 2003: "Ahora, quizás sea un secreto bien guardado que una de las acciones más oscuras de la Universidad de Cambridge en los últimos siglo fue la negativa a nombrar a Francis Crick como profesor de genética en 1958. Puede haber habido una serie de argumentos que los llevaron a rechazar a Francisco". Su principal contribución a la biología molecular en Cambridge está bien documentada en History of the University of Cambridge: Volume 4 (1870-1990), Cambridge University Press en 1992.
Según el sitio web oficial del Departamento de Genética de la Universidad de Cambridge , los profesores no pudieron llegar a un acuerdo en la elección, lo que motivó la intervención del rector de la Universidad, Lord Adrian . Lord Adrian primero ofreció la cátedra a un candidato de compromiso, Guido Pontecorvo. Pero pronto se negó, y luego Crick renunció a su cátedra.
En 1976, Crick se tomó un año sabático del Instituto Salk para la Investigación Biológica en La Jolla, California. Crick ha sido miembro no residente del Instituto desde 1960. Crick escribió: "Me sentí como en casa en el sur de California" [90] . Después de un año sabático, Crick dejó Cambridge para continuar trabajando en el Instituto Salk. También fue profesor en la Universidad de California, San Diego. Estudió de forma independiente neuroanatomía y muchas otras áreas de la neurociencia. Le tomó varios años alejarse de la biología molecular. Esto no ha sido fácil ya que han surgido nuevos descubrimientos emocionantes, incluido el descubrimiento de corte y empalme alternativo y el descubrimiento de endonucleasas de restricción, que han ayudado a crear ingeniería genética. Finalmente, en la década de 1980, Crick pudo dedicar toda su atención a otro interés: la conciencia. Su libro autobiográfico, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery , incluye una descripción de por qué dejó la biología molecular y se pasó a la neurociencia.
Después de dominar la neurociencia teórica, a Crick le llamaron la atención varias cosas:
Crick esperaba poder ayudar al avance de la neurociencia al promover la interacción constructiva entre especialistas de diferentes subdisciplinas. Incluso colaboró con expertos en el campo de la neurofisiología, como Patricia Churchland . En 1983, Crick y Mitchison, utilizando modelos informáticos de redes neuronales, demostraron que el sueño REM es necesario para eliminar ciertos modos de interacción en las redes de células de la corteza cerebral de los mamíferos; llamaron a este proceso "aprendizaje inverso". En la fase final de su carrera, Crick publicó una serie de artículos sobre la conciencia (1990-2005) con Christoph Koch [91] . Crick estaba tratando de entender cómo la mente lo recuerda durante varios cientos de milisegundos cuando ve una escena. Crick y Koch se dieron cuenta de que los procesos de la memoria a corto plazo aún no se comprenden bien, por lo que la conciencia parece ser muy compleja. Crick también publicó un libro que describe la neurociencia como una ciencia bastante independiente, la conciencia como tema de estudio de la neurociencia a nivel molecular, celular y conductual. El libro de Crick, Astonishing Hypotheses, es un libro sobre las herramientas que la neurociencia necesita para explicar cómo el cerebro genera conciencia. Crick se mostró escéptico sobre el valor de los modelos computacionales basados en la función mental que no se basaban en información detallada sobre la estructura del cerebro.
En el contexto del descubrimiento de la doble hélice realizado con Watson , a menudo se describe a Crick como una persona muy locuaz que no teme expresar sus ideas [92] . Gracias a su carácter y logros científicos, Crick logró influir tanto en las personas que se dedicaban a la ciencia como en las que no. Krik solía hablar rápido y bastante alto, tenía una risa fuerte y contagiosa y un buen sentido del humor. Un colega del Instituto Salk lo describió como “una potencia inteligente con una sonrisa astuta mientras hace una lluvia de ideas…. Francis nunca fue malo, solo podía ser ingenioso. Encontró fallas microscópicas en la lógica. En una sala llena de científicos, Francis luchaba constantemente por el título de campeón.” [ 93]
Crick expresó ocasionalmente sus opiniones sobre la eugenesia, generalmente en cartas personales. Por ejemplo, abogó por una forma de eugenesia en la que sería preferible que las familias ricas tuvieran más hijos [94] . Una vez comentó: “En última instancia, la sociedad comenzará a preocuparse por las próximas generaciones... por el momento, este no es un tema sobre el que puedas sacar conclusiones fácilmente, porque la gente tiene demasiadas creencias religiosas, y hasta que tengamos una más incluso mirándonos a nosotros mismos, creo que sería arriesgado intentar hacer algo en el camino de la eugenesia... Me sorprendería que, en los próximos 100 o 200 años, la sociedad no aceptara la idea de que debe tratar de ayudar a las próximas generaciones en algún grado o de una forma u otra.
Crick fue un crítico abierto del creacionismo. En 1987, la Corte Suprema de los Estados Unidos en el caso de Edwards v. Aguillard ( caso Edwards v. Aguillard ) declaró incompatible con la Constitución del país la enseñanza obligatoria del "creacionismo científico" en las escuelas. Crick se unió a otros premios Nobel al aconsejar: "El creacionismo científico no tiene cabida en las escuelas". [95] Crick también propuso hacer del Día de Darwin una fiesta nacional británica.
Se han impartido conferencias en honor a Francis Crick desde 2003 con donaciones del colega de Crick, Sidney Brenner, Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2002 [98] . Se da preferencia a conferencias en áreas de conocimiento en las que contribuyó Francis Crick, aunque se permiten conferencias de cualquier campo de la ciencia biológica. También se da preferencia a los profesores jóvenes (hasta 40 años).
El Instituto de Investigación Biológica está actualmente en construcción y está ubicado en Londres, Reino Unido [99] . El Instituto Francis Crick está siendo construido por patrocinadores: Cancer Research UK, Imperial College London, King's College London, Medical Research Council, University College London y Wellcome Trust [100] . Cuando esté terminado en 2015, será el mayor centro de investigación en ciencias de la vida de Europa [99] .
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