¿Qué nueva información contribuyeron Watson y Crick a la ciencia? ¿Cómo impactó la ciencia?

Watson y Crick contribuyeron con el primer modelo de la estructura 3D del ADN que fue correcta en sus características esenciales. La estructura 3d de una molécula biológica es importante porque puede explicar cómo desempeña su función. Se sabía que el ADN era una molécula biológica muy importante, porque se había establecido como el principal constituyente del material genético que se hereda de padres a hijos. El modelo de Watson y Crick sugirió cómo el material genético desempeñó su función.

La característica más importante del modelo fue la sugerencia de un emparejamiento de bases a través de enlaces de hidrógeno entre Adenina y Timina por un lado, y Citosina y Guanina por otro lado. Este esquema de emparejamiento de bases sugirió cómo el ADN puede copiarse a sí mismo, un requisito esencial del material genético.

Críticamente, su modelo no era solo una idea inteligente especulativa. También se tienen en cuenta los datos conocidos. Entre esto se encontraban las relaciones base de Erwin Chargaff, los datos de rayos X de Rosalind Franklin y los hechos conocidos de enlace químico. Esto lo hizo plausible.

El modelo de ADN de Watson y Crick ofreció una solución, al menos en líneas generales, a uno de los misterios más profundos de la biología: cómo el material genético logra la herencia a nivel molecular. También abrió una posible línea de ataque a otro profundo misterio: cómo el material genético determina los rasgos de los organismos al especificar la síntesis de proteínas, también conocida como el problema de codificación.

Watson y Crick hicieron descubrimientos muy importantes sobre el ADN. Pero antes de eso, revisemos rápidamente en qué consiste un nucleótido de ADN.

En el ADN, un nucleótido consiste en un azúcar pentosa (5 carbonos), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas se clasifican en purinas y pirimidinas. Los miembros de Purines son Adenine y Guanine, cada uno con anillos dobles. Los miembros de las pirimidinas, por otro lado, son citosina y timina, cada uno con un solo anillo.

Se dieron cuenta de que la doble hélice es “antiparalelo”: es decir, si los nucleótidos están orientados hacia arriba en una hebra, la otra hebra debe tener nucleótidos hacia abajo.

Otra cosa es que la adenina siempre se empareja con la timina y la citosina con la guanina (que ahora conocemos como apareamiento de bases complementarias). Dicho esto, la cantidad de adenina debe ser igual a la cantidad de timina, por lo que la cantidad de citosina debe ser igual a la cantidad de guanina. Sólo pueden surgir excepciones cuando ocurren mutaciones (como mutaciones puntuales y / o mutaciones silenciosas) en la secuencia genética del organismo.

Debemos recordar que el hidrógeno tiene una carga positiva. Cuando Watson y Crick intentaron asociar Adenine con Guanine y Thymine con Cytosine, simplemente no pudo funcionar. Simplemente porque si emparejan dichos nucleótidos respectivamente, el átomo de hidrógeno en sus bases nitrogenadas estará uno al lado del otro y eso hará que se rechacen uno del otro (ya que las cargas iguales se repelen). Así que han llegado a la conclusión de que la doble hélice es “anti-paralela”.

Los enlaces hidrógenos (son enlaces débiles formados entre un átomo de hidrógeno y un átomo que no es hidrógeno; los mismos enlaces formados entre una molécula de agua y varios más) son los que unen dos nucleótidos complementarios entre sí, construyendo así una estructura de doble hélice. La adenina y la timina forman dos enlaces de hidrógeno, mientras que la citosina y la guanina forman tres enlaces de hidrógeno entre sí. Los enlaces de hidrógeno, que tienen la implicación de ser “enlaces débiles”, nos permiten darnos cuenta de que la doble hélice del ADN tiene que “separarse” o “desenrollarse” en algún momento. Y eso es durante la replicación.

También se dieron cuenta de que la doble hélice del ADN después de la replicación es “semiconservadora”. Es decir, una hebra es del padre original, mientras que la otra hebra es la hebra de ADN recién sintetizada.

Creo que sus contribuciones han hecho muchos avances en biología, especialmente en el campo de la genética.