El descubrimiento de la doble hélice

El descubrimiento de una fórmula tan compleja como la estructura del ADN no surgió de forma azarosa, es decir, Watson y Crick no «inventaron» la doble hélice (puesto que siempre había existido), simplemente fueron los primeros en definirla y mostrarla al mundo. «Se ha escrito tanto sobre nuestro descubrimiento de la doble hélice que me es difícil añadir algo a lo ya dicho» (Crick, 1989), hecho que resalta la gran expectación que creó este hallazgo que ha sido calificado por varios científicos como «uno de los descubrimientos más importantes de la historia».

EC | Madrid | Mayo 2012

Las memorias de James Watson y Frances Crick nos ayudarán a reconstruir la historia del descubrimiento de la estructura del ADN. Estamos en el año 1951. James Watson, de 23 años, llega al “laboratorio Cavendish” de Cambridge para unirse a un pequeño grupo de físicos y químicos que trabajaban sobre las estructuras tridimensionales de las proteínas. Francis Crick trabajaba en una unidad, realizando diversos experimentos. Era un hombre charlatán, de risa sonora, que entonces contaba con 35 años y era casi un desconocido. James Watson era un zoólogo fascinado por la ornitología, que terminaría interesándose por el estudio de la genética. Crick era físico. Antes de la llegada de Watson, Crick apenas se había ocupado del ADN y de su papel en la herencia; además, por aquel entonces, el trabajo molecular sobre el ADN en Inglaterra era considerado propiedad básica de Maurice Wilkins, cuyo principal instrumento de investigación era la difracción de los rayos X. Wilkins trabajaba en el laboratorio de Randall en el King’s College de Londres. Randall había contratado a una cristalógrafa con experiencia, Rosalind Franklin, que será otra de las protagonistas de nuestra historia.

Crick, durante la Segunda Guerra Mundial, había trabajado en el diseño de minas magnéticas y acústicas-minas a distancia. Cuando terminó la guerra, no sabía qué hacer, no tenía una especialización clara, pero comprendió que esto podía resultar una ventaja, porque le permitía dedicarse a lo que quisiera. La formación que fue adquiriendo en biología, y su interés por las fronteras entre lo viviente y lo no viviente le terminaría llevando al laboratorio Cavendish. Para poder trabajar en el Cavendish, Crick tuvo que estudiar cristalografía de rayos X, tanto la teoría como la práctica. Al tener que aprender difracción de rayos X por su cuenta, adquirió un conocimiento amplio y profundo.

Watson y Crick tenían intereses parecidos, aunque era distinta su formación anterior. Entonces Crick sabía bastante sobre proteínas y difracción de rayos X. Watson conocía mucho menos esos temas, pero superaba a Crick en trabajos experimentales sobre fagos (virus bacterianos). Watson también conocía mejor la genética bacteriana. Los conocimientos de ambos sobre genética clásica eran equiparables. Maurice Wilkins fue el primero que avivó el interés del biólogo Watson sobre los trabajos realizados con rayos X sobre el ADN. Sucedió en Nápoles, en una reunión científica sobre las estructuras de las grandes moléculas halladas en las células vivas, en 1951. Wilkins presentó en su conferencia una fotografía de la difracción de los rayos X sobre el ADN. Ahora sabía Watson que los genes podían cristalizar. Por tanto, debían poseer una estructura regular que pudiera ser resuelta de una manera directa. Se corrió por entonces el rumor de que Linus Pauling había resuelto parcialmente la estructura de las proteínas. Su modelo era el de la hélice-alfa. Watson, tras oírle en una conferencia, quiso comprobar con un cristalógrafo si el modelo descrito por Pauling era correcto. Y fue entonces cuando mostró interés en entrar en el laboratorio Cavendish, aunque tuvo problemas con el Consejo de Becas porque consideraban que no debía trasladarse a trabajar en una especialidad para la que carecía de preparación.

No sabía qué hacer, no tenía una especialización clara, pero comprendió que esto podía resultar una ventaja, porque le permitía dedicarse a lo que quisiera.

Watson se entendía muy bien con Crick, también interesado por el  ADN, y por teorizar. Watson quiso saber cómo Pauling había descubierto las hélices-alfa. No tardó en aprender que el logro de Pauling era producto del sentido común, y no resultado de un complicado razonamiento matemático. La clave del éxito de Linus radicaba en su confianza en las sencillas leyes de la química estructural. La hélice-alfa no habría sido descubierta con sólo el estudio de las fotografías a rayos X; los principales instrumentos de trabajo eran un conjunto de modelos moleculares que se asemejaban a los juguetes de los niños en edad preescolar. Watson y Crick pensaron que no había razón por la que no hubieran de resolver el ADN de la misma manera. Todo lo que debían hacer era construir un conjunto de modelos moleculares y empezar a jugar; con un poco de suerte, la estructura representaría una hélice.

Watson y Crick seguían hablando de posibles tipos de estructuras de ADN. Trabajaban diferentes modelos, algunos de los cuales se iban mostrando erróneos. Obtuvieron avances y los expusieron a Wilkins y Franklin, que no les hicieron mucho caso. Sir Lawrence Bragg, profesor de ambos, decidió entonces que debían abandonar la investigación, porque no le veía mucho sentido a que se duplicase la que estaba llevando a cabo el laboratorio de Wilkins. A Watson y Crick les preocupaba que la interrupción por su parte de la construcción del modelo no iba a llevar consigo una mayor actividad en el laboratorio de Wilkins. Aunque se apartaron de la investigación, no abandonaron su interés por el ADN: Crick divagaba sobre disposiciones helicoidales de la hélice-alfa y Watson leía sobre química teórica y hojeaba publicaciones especializadas, con la esperanza de hallar alguna pista olvidada.

Mientras, Watson fue despedido de su beca por no estar trabajando en la institución designada, sino en el Cavendish. Se le concedió una beca distinta, que Watson pensaba aceptar. Había decidido ganar tiempo dedicándose a la investigación del virus de mosaico del tabaco (VTM). Un componente esencial del VTM era el ácido nucleico, y por ello la tapadera perfecta para enmascarar su continuado interés por el ADN.

Las disensiones entre los dos investigadores que trabajaban juntos en el King’s College, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin, se habían acentuado. Y Rosalind Franklin insistía en que sus datos demostraban que el ADN no era una hélice.
Watson tomó las medidas necesarias para que su próxima beca fuese trasladada al Cavendish. Sin embargo, Crick y él no se iban a dedicar por completo a la investigación de  la estructura del ADN. Entonces les llegó la noticia de que Linus Pauling había encontrado ya una estructura para el ADN. Watson y Crick tenían la esperanza de que esto no fuese así, porque Pauling no conocía los trabajos desarrollado en el “King’s College”, no había visto las fotografías de Wilkins y Franklin. Watson confiaba en que la urgencia creada por el asalto de Linus sobre el ADN llevase a Wilkins a pedirles ayuda a Crick y a él. No sucedió así.

Tenacidad y entusiasmo

El modelo sobre el que Pauling estaba trabajando era muy similar al que habían trabajado Watson y Crick, una hélice de tres cadenas, con la cadena azúcar-fosfato en el centro. Sin embargo, al leer una copia del trabajo, se dieron cuenta de que algo iba mal, ya que mostraba poca ortodoxia química. El trabajo de Pauling había sido enviado ya para la publicación, y cuando se publicase sería cuestión de días el que se descubriesen los errores del mismo. Disponían unas pocas semanas antes de que Linus se dedicara de nuevo al ADN.  Watson fue a hablar con Wilkins para comentarle todo lo relacionado con el trabajo de Pauling y sus errores. Éste le comunicó una noticia muy importante: Rosalind Franklin había obtenido la prueba de una nueva forma tridimensional del ADN, una nueva forma que ellos llamaban “estructura B”. Los reflejos negros en forma de cruz que dominaban la fotografía sólo podían provenir de una estructura helicoidal. Pero el problema radicaba en la ausencia de cualquier hipótesis estructural que les permitiese agrupar regularmente las bases en el interior de la hélice. Por eso Wilkins estaba convencido de que Rosalind Franklin, opuesta a la idea de una estructura helicoidal, estaba en lo cierto. Tras esta conversación, y mientras viajaba en tren camino de Cambridge, Watson decidió que debían centrarse en un modelo de dos cadenas. Watson expuso todo lo relacionado con la “estructura B” a Crick y a su profesor, Bragg, que no puso ninguna objeción a que continuase con la tarea de construir nuevos modelos.

El descubrimiento clave, según Crick, fue la determinación, por parte de Watson, de la naturaleza exacta de los pares de bases (adenina con timina, guanina con citosina). No lo logró por lógica, sino por casualidad. En cierto modo, el hallazgo de Watson fue cuestión de suerte, pero la mayoría de los descubrimientos tienen un elemento azaroso. Lo más importante es que Watson estaba buscando algo significativo y que inmediatamente reconoció el significado de los pares correctos cuando los vio por azar…”El azar favorece a la mente preparada”. Este episodio, asegura Crick, también ilustra que muchas veces, en la investigación, es importante jugar.

Crick considera que si Watson y él merecen algún mérito es el de la persistencia y el deseo de desechar ideas cuando éstas se convierten en insostenibles.

El siguiente paso científico era comparar con rigor los datos experimentales de los rayos X con el módulo de difracción que predecía el modelo de Watson y Crick. Wilkins, que no mostró ningún  indicio de amargura por el descubrimiento, prometió que mediría enseguida las reflexiones críticas. Rosalind Franklin, contraria hasta el momento a la estructura helicoidal, vio el atractivo de los pares de bases y aceptó el hecho de que la estructura era demasiado bonita para no ser verdadera. Y cuando llegó a oídos de Pauling lo que había sucedido, su reacción fue de auténtica emoción. Watson, Crick y Wilkins ganaron en 1962 el premio nobel de fisiología o medicina por sus descubrimientos acerca de la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en la materia viva. El trabajo cristalográfico de Rosalind Franklin, que ya había fallecido, no recibiría, sin embargo, el debido reconocimiento.
Esta historia es una muestra de los peligros de la especialización; ni Watson ni Crick eran inicialmente especialistas en el ADN, y terminaron descubriendo su estructura con tenacidad y entusiasmo. Es más, Crick, tras descubrir la estructura del ADN, se terminaría interesando por la neurología, en concreto por investigar las bases neuronales de la conciencia.

Bibliografía:

-“La doble hélice”, James D. Watson. Plaza y Janés, 1978
-“Qué loco propósito. Una visión personal del descubrimiento científico”. Francis Crick. Tusquets, 1989.

Crick considera que si Watson y él merecen algún mérito es el de la persistencia y el deseo de desechar ideas cuando éstas se convierten en insostenibles. Un crítico les consideró poco inteligentes por haber seguido tantas pistas falsas, pero no tuvo en cuenta que éste es el modo en que suelen hacerse los descubrimientos. La mayoría de los intentos fallan, no por falta de cerebro, sino porque el investigador se atasca en un callejón sin salida o porque abandona prematuramente. También se les ha criticado por no haber dominado a la perfección todas las áreas de conocimiento necesarias para acertar con la doble hélice; sin embargo, al menos intentaron dominarlas todas, dice Crick, que considera que su mayor mérito, teniendo en cuenta lo temprano de su carrera investigadora, fue seleccionar el problema adecuado y apegarse a él. Es cierto que andando a ciegas tropezaron con oro, comenta, pero no por ello deja de ser verdad que buscaban oro.

Invitado del mes: Howard Gardner

Cada mes recibiremos en nuestro Centro de Estudios a un célebre invitado, experto en teoría de la creatividad, para que complemente nuestras aportaciones y ofrezca un nuevo enfoque. Nuestro primer visitante es el psicólogo norteamericano Howard Gardner, que revolucionó el concepto de inteligencia al proponer su teoría de las Inteligencias Múltiples. Con ella amplía la visión tradicional de la inteligencia, con un claro objetivo: mejorar la educación de los individuos.

EC | Madrid | Mayo 2012

Nos interesa la Teoría de las Inteligencias Múltiples porque confía en las oportunidades: todos podemos ser buenos en algo.
En este contexto, la creatividad ocupará un lugar destacado. La creatividad se puede fomentar.
Además, la obra de Gardner tiene un componente ético. Busca implicaciones educativas; cómo su enfoque podría mejorar la calidad de la educación y, mediante ella, el futuro de la sociedad.

Hasta entonces, la inteligencia era considerada un factor unitario, estable, rígido y cuantificable. Esta concepción sostenía que recibimos la inteligencia de nuestros padres, no podemos cambiarla, y se puede conocer lo inteligente que es alguien mediante una prueba (midiendo el CI).

Gardner concibe la inteligencia como “la capacidad de resolver problemas o de crear productos que son valorados en uno o más contextos culturales” (1983). En su famosa obra «Estructuras de la mente», defiende la existencia de diferentes capacidades intelectuales. Considera que cada persona posee, al menos, siete habilidades cognoscitivas; unas más desarrolladas que otras. Estas inteligencias trabajan juntas, aunque como entidades semiautónomas. Por eso no se debería emplear un sólo instrumento o prueba única para medir la inteligencia, sino una amplia batería de mediciones. Las Inteligencias Múltiples son:

    1. Inteligencia Lingüística. Es la capacidad de formular el pensamiento y usar el lenguaje de manera eficaz. Nos permite recordar, analizar, resolver problemas, planificar y crear. Convencer, memorizar, enseñar y aprender.
    2. Inteligencia Musical. Producir y apreciar el ritmo, tono y timbre de los sonidos y valorar la expresividad musical. Permite reconocer, crear y reproducir música así como apreciar su estructura y melodía.
    3. Inteligencia Lógico-Matemática. Habilidad para usar los números de manera efectiva y razonar adecuadamente. Incluye la sensibilidad a los esquemas, a las relaciones lógicas y otras abstracciones. Reconocer patrones abstractos, razonamiento inductivo y deductivo, cálculo.

Mi teoría no despertó gran interés entre mis colegas psicólogos (…) Sin embargo, interesó mucho al mundo educativo.

  1. Inteligencia Espacial. Capacidad de pensar en tres dimensiones. Percibir de manera visual y espacial, y efectuar transformaciones a partir de ellas. Producir y decodificar información gráfica. Buena orientación.
  2. Inteligencia Cinetésico-Corporal. Facilidad para procesar el conocimiento a través de sensaciones corporales. Habilidad para emplear el cuerpo de formas muy distintas y hábiles, capacidad para trabajar hábilmente con los objetos.
  3. Inteligencia Interpersonal. Comunicación efectiva a nivel verbal y no verbal, entender los estados de ánimo, sentimientos y motivaciones de los demás. Capacidad de liderazgo.
  4. Inteligencia Intrapersonal. Capacidad de un sujeto de conocerse a sí mismo: sus reacciones, emociones y vida interior. Autorreflexión, metacognición.

Gardner añadió posteriormente una octava, la Inteligencia Naturalista, que consiste en el entendimiento del entorno natural y la observación científica de la naturaleza como se realiza desde la biología, la geología o la astronomía.

Aceptar la heterogeneidad permite educar a cada alumno partiendo de sus posibilidades, facilitando que pueda desarrollar mejor sus capacidades.

Estas inteligencias son valoradas de distinta forma en función de la cultura y los segmentos sociales. El proceso que llevó a Gardner a formular su teoría de las IM pasa por el estudio de lo que se sabía acerca del cerebro: cómo ha evolucionado, cómo se organiza; el análisis de gente con perfiles muy diferentes: prodigios, personas muy buenas en distintos campos, incluso autistas e idiots savants; y un amplio abanico de habilidades que han sido valoradas a lo largo de la historia, en distintas partes del mundo y por diferentes culturas. La diversificación del desarrollo cognitivo que supone esta teoría implica líneas pedagógicas nuevas, adaptadas a las características del individuo, modos de comunicación más eficaces y aplicaciones tecnológicas con un grado de conectividad adecuado al perfil de los usuarios.

La ampliación de la visión tradicional de la inteligencia que realiza Gardner tiene un claro objetivo: mejorar la educación de los individuos. Conocer sus distintos potenciales para desarrollarlos al máximo. Aceptar la heterogeneidad, saber que no todos aprendemos de la misma manera ni al mismo tiempo, permite educar a cada alumno partiendo de sus posibilidades, facilitando que pueda desarrollar mejor sus capacidades. Su gran interés en la educación le ha llevado a participar en importantes aventuras pedagógicas, como los proyectos Spectrum y Zero -en España tenemos el Colegio Montserrat, que basa sus enseñanzas en las IM (Inteligencias Múltiples)-. Para nuestro invitado, los avances tienen sentido si pueden aplicarse, si pueden ayudar a mejorar la educación de los niños. Cree en las oportunidades; todos podemos ser buenos en algo.

Ha llegado ya el momento de ampliar nuestra noción de talento. La contribución más evidente que el sistema educativo puede hacer al desarrollo del niño consiste en ayudarle a encontrar una parcela en la que sus facultades personales puedan aprovecharse plenamente y en la que se sientan satisfechos y preparados.

El trabajo de Gardner tiene una clara orientación pragmática e incluso ética: no se limita a exponer su teoría, sino que busca implicaciones educativas; cómo su enfoque podría mejorar la calidad de la educación y, mediante ella, el futuro de la sociedad. La educación es un destinatario de valores, pero estos valores no están determinados, hay que elegir qué valores se quieren transmitir. De ello dependerá que en el futuro tengamos una sociedad deseable.  En esta línea desarrolla una de sus últimas obras, «Las cinco mentes del futuro». En ella, parte de las condiciones actuales del mundo (globalización, grandes cambios políticos y demográficos, nuevas formas de comunicación, hegemonía de la tecnociencia) para investigar el modelo de mente más adecuado para manejar esta sociedad en el futuro, y las que serán más solicitadas: la mente disciplinada, la sintética, la creativa, la respetuosa y la mente ética.

Resulta interesante la idea de Gardner acerca de cómo estudiar la inteligencia y la creatividad, uno de los temas constantes en su trayectoria: no hay que fijarse sólo en gente a la que se admira o que se valora positivamente. Por ejemplo, los propagandistas nazis poseían una inteligencia lingüística muy desarrollada y eran creativos, aunque no servían a una causa noble. No hay que confundir la inteligencia con la virtud. La inteligencia es amoral: por eso el psicólogo enfatiza tanto el aspecto ético, ya que si las inteligencias se desarrollan alejadas de la moral, crearemos un futuro en que nadie querrá vivir.

En «Mentes Creativas«, Gardner presenta a siete “maestros creativos” de la era moderna. En este escrito, analiza fenómenos relativos a la creatividad y los conecta con su teoría de las IM, introduciendo un nuevo modo de enfocar los esfuerzos creativos. Tras estudiar a siete figuras representativas (una por cada inteligencia), se pregunta qué generalizaciones pueden extenderse y cuáles son características específicas de un individuo o campo intelectual. El autor aprecia tanto el carácter distintivo de las actividades habituales de cada uno de ellos, como una serie de temas comunes.

No basta con que una persona posea talento en abstracto, es necesario un campo en que este se concrete y un ámbito de expertos que lo valore como tal.

Aunque no con la misma fuerza, y con pequeñas excepciones, puede decirse que se repite un cierto patrón. Basándose en él, Gardner desarrolla el retrato de un Creador Ideal y presenta lo que podríamos llamar un “modelo de vida creativa”. Se dan tres niveles (individual, del campo y del ámbito) que configuran una especie de “triángulo de la creatividad”. No basta con que una persona posea talento en abstracto, es necesario un campo en que este se concrete y un ámbito de expertos que lo valore como tal. No obstante, pueden producirse asincronías entre los componentes de esta tríada. Es más, “lo que parece definitorio del individuo creativo es la capacidad para sacar provecho o explotar un aparente desajuste o falta de conexión dentro del triángulo de la creatividad”. La hipótesis de Gardner consiste en que un individuo será creativo cuando exhiba varias asincronías y pueda soportar la tensión que esto conlleva.

 Bibliografía
– «Estructuras de la mente. La teoría de las múltiples inteligencias«, Howard Gardner. FCE, 1987
– «El Proyecto Spectrum. Tomo I: Construir sobre las capacidades infantiles», H. Gardner, D. H. Feldman y M. Krechevsky (Comps.). Ediciones Morata, 2000
– «Mentes creativas. Una anatomía de la creatividad», Howard Gardner, Paidós, 2010
– «Las cinco mentes del futuro«, Howard Gardner, Paidós, 2011
«Educación artística y desarrollo humano»,  H. Gardner», Paidós, 2011

El humor favorece la inspiración

Diversas investigaciones realizadas recientemente han puesto de manifiesto que el buen humor y las emociones positivas que tiene un sujeto le favorecen cuando tiene que resolver problemas de forma creativa.

Entre dichas investigaciones destaca el estudio realizado por los neurocientíficos de la Northwestern University (Chicago), Karuna Subramaniam y Marck Beeman. Durante el estudio los científicos mostraron, a algunos de los voluntarios, fragmentos de un programa cómico antes de que se pusieran a resolver pruebas de asociación verbal – utilizadas desde hace años para estudiar la resolución creativa de problemas – y descubrieron que estos participantes fueron capaces de resolver un mayor número de acertijos que los participantes que habían visto otro tipo de programa (de terror o sobre política, por ejemplo). Además, el número de veces que resolvieron los acertijos gracias a momentos de inspiración súbita (el clásico ¡eureka!) frente al sistema de ensayo y error fue muy significativo. Los investigadores creen que esto sucede porque «el humor y las emociones positivas reducen el umbral del cerebro para detectar conexiones más débiles o remotas  a la hora de resolver acertijos», es decir, que estar de buen humor aumenta nuestra capacidad de relacionar unas cosas con otras y encontrar soluciones novedosas – muchas veces de manera repentina -.

Las técnicas de imagen cerebral utilizadas en el estudio de Subramaniam y Beeman (Resonancia Magnética Funcional) muestran una mayor activación en una área del cerebro llamada Corteza Cingulada Anterior – una zona del cerebro que participa en la regulación de la atención, centrándola o dispersándola – en los participantes que vieron el programa cómico antes de ponerse a resolver las pruebas. Parece ser que durante la resolución de un problema esta zona trabaja conjuntamente con otras áreas de encéfalo para continuar centrada en la utilización de una estrategia determinada o para buscar otra distinta. El estudio también mostró que los participantes que habían realizado una actividad diferente mostraron una menor actividad en la Corteza Cingulada Anterior y sus respuestas a los acertijos fueron mucho menos originales.

Fuente: Elisabeth King Humphrey. Mente y Cerebro nº 51. 2011