Venkatraman Ramakrishnan - La máquina genética

Uno de los que confiaba en ello era Heinz-Günter Wittmann, que con su esposa, Brigitte Wittmann-Liebold, había trabajado en el código genético empleando virus del mosaico del tabaco, que usa una sola molécula de ARN, en vez de ADN, para almacenar sus genes. En 1966, a Wittmann le otorgaron una dirección en el Instituto de Genética Molecular Max Planck en Berlín. Esto lo dotaba de una enorme cantidad de recur-sos y lo ponía a cargo de la supervisión de un departamento (Abteilung, en alemán). Los artículos que se producían en ese departamento incluían “Abteilung Wittmann” como parte de la dirección (hoy en día, los directores del Max Planck rara vez bautizan sus departamentos con su nombre y prefieren darle el de su área de investigación).

Una vez que la organización Max Planck te contrataba como director, era inaudito que te despidiera. Esto le daba a Wittmann la libertad de intentar cosas que podían tardar mucho tiempo en dar frutos. De forma casi estereotípicamente alemana, Wittmann organizó de manera sistemática su departamento para estudiar cada aspecto de los ribosomas. Algunas actividades eran importantes en ese momento pero soporíferas, como purificar proteínas ribosomales a partir de muchas especies distintas y secuenciar trabajosamente cada una. La secuenciación de ADN, desarrollada por Frederick Sanger en 1977, sustituyó mucho de este trabajo, porque era mucho más rápido secuenciar el gen para hacer una proteína que secuenciar la proteína misma. Pero Wittmann también era lo suficientemente listo como para saber que la estructura era la clave del funcionamiento del ribosoma.

Unos años después de que Wittmann abriera su departamento, apareció en el mundo de la cristalografía un curioso personaje. Se trataba de un alemán de nombre Hasko Paradies y, aunque era pediatra por formación, se había dedicado a cristalizar moléculas importantes. Al parecer no existía nada que no hubiera cristalizado. Cristalizó el ARNt antes que nadie, así como muchos grandes complejos de proteínas. El único problema era que su trabajo no se sostenía ante el escrutinio de otros científicos. Cuando David Blow, un pionero de la cristalografía de enzimas, vio una imagen de difracción de rayos X de uno de los supuestos cristales de ARNt de Paradies durante una conferencia que éste dictó en el King’s College de Londres, la reconoció de inmediato: era quimotripsina, una proteína cuya estructura Blow había descubierto años atrás. Confrontó a Paradies, quien poco después dejó la universidad.

Pero, puesto que Paradies había “cristalizado” tantas moléculas importantes, se le ofreció un puesto en el departamento de Wittmann, a pesar de que éste parecía conocer las circunstancias de su salida de Londres. Permaneció en el instituto hasta 1974, año en que publicó un artículo sobre la cristalización de ribosomas y obtuvo una plaza de profesor en la Universidad Libre de Berlín. Unos años después, en 1983, Wayne Hendrickson y varios otros cristalógrafos importantes enviaron una carta a Nature exponiendo las razones por las que estaban convencidos de que partes clave de la investigación de Paradies representaban “falsificaciones deliberadas” y debían “descartarse”. Aunque respondió a la carta para defender su trabajo, Paradies abandonó su puesto en Berlín poco después por razones que, aseguró, no estaban relacionadas con la denuncia y desapareció del mundo de las estructuras biológicas.

Con frecuencia, el solo hecho de escuchar que algo es posible derriba una enorme barrera psicológica e impulsa a la gente a intentar cosas nuevas. Así, aunque los cristales de ARNt de Paradies fueron ampliamente rechazados, Brian Clark, que por entonces trabajaba en el mismo problema, cuenta que las afirmaciones de Paradies lo estimularon y que algunas de sus sugerencias incluso lo ayudaron a producir genuinos cristales de ARNt. Algo similar ocurrió con Wittmann, quien sin conocer (o sin creer del todo) los errores de Paradies, y al considerar prometedores sus “resultados” iniciales, siguió interesado en encontrar a alguien que cristalizara el ribosoma.

Otro entusiasta era Bob Fletterick, un cristalógrafo que se encontraba en la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá. Estaba por obtener allí su definitividad, pero su novia de entonces había nacido en Ale-mania y Fletterick pensó que sería bueno que ambos pasaran algunos años en ese país. Así, a principios de 1978 se puso en contacto con Witt-mann para discutir la posibilidad de trabajar en la cristalización del ribosoma. A Wittmann le pareció que era buena idea y lo propuso para una beca Humboldt, que le concedieron unos meses después. Fletterick recuerda que su salario era aún mayor que el de la plaza de profesor que tenía en Canadá. Sin embargo, su estadía con Wittmann nunca se mate-rializó, porque su novia de pronto “cambió de parecer” y ya no quiso ir a vivir a Alemania. Por entonces, él recibió muchas ofertas laborales en Estados Unidos y terminó pasando el resto de su carrera en San Francisco, como profesor titular de la Universidad de California en San Francisco.

Las malas experiencias con Paradies y Fletterick pueden haber desanimado un poco a Wittmann, pero la tercera fue la vencida cuando una científica israelí, Ada Yonath, le preguntó si podía trabajar con él. Yonath tenía la combinación precisa de ambición y tenacidad que el proyecto requería.

En ese entonces, Yonath era profesora del Instituto Weizmann en Israel. En algún momento, tras haber conocido a Wittmann en una conferencia, le propuso la idea de pasar una temporada en su instituto en Berlín. Por suerte, Wittmann aún tenía la beca Humboldt que Fletterinck no aprovechó y pronto dispuso que se la concedieran a Yonath en su lugar.

FIGURA 4.1. Heinz-Günter Wittmann (cortesía de Brigitte Wittmann-Liebold) y Ada Yonath (cortesía de William Duax).

El camino de Yonath a Berlín no fue sencillo; más aún, tuvo que superar algunos obstáculos formidables. Creció en Jerusalén, en el seno de una familia ortodoxa pobre cuyas circunstancias se volvieron aún más difíciles por la muerte prematura de su padre, con tan sólo 42 años. Los padres de Yonath apoyaban su educación, aunque sus duras circunstancias la obligaron a trabajar desde muy joven para ayudar a su familia. En uno de los primeros atisbos de su férrea determinación, logró graduarse en la Universidad Hebrea de Jerusalén y obtener un doctorado en el Instituto Weizmann. Tras una estancia posdoctoral en Estados Unidos, regresó al instituto a incorporarse como profesora.

Yonath comenzó su trabajo con el ribosoma tratando de cristalizar uno de los factores proteínicos que le ayudan al ribosoma a comenzar en el punto correcto del ARNm, pero a un año de empezar había hecho pocos progresos. Sufrió un revés cuando un accidente de bicicleta la obligó a pasar varios meses convaleciente. Durante este tiempo, según una entre-vista con Elizabeth Pennisi en Science en 1999, descubrió que el laboratorio de Wittmann estaba purificando grandes cantidades de ribosomas de distintas especies y le preguntó a Wittmann si podía tratar de cristalizarlos.

La experiencia cristalográfica de Yonath se limitaba a un par de proteínas pequeñas y no tenía ninguna publicación sobre ribosomas. Pero tras sus dos salidas en falso con Paradies y Fletterick, Wittmann seguramente estaba encantado de encontrar alguien dispuesto a hacerse cargo de un proyecto tan desafiante. En el mismo artículo de Pennisi, Yonath recuerda: “Me dijo que éste era el sueño de su vida y me dio todo lo que necesitaba.”

Los avances en biología muchas veces dependen de elegir el organismo correcto para trabajar. Por ejemplo, el estudio de la transmisión nerviosa fue posible gracias a los axones gigantes de los calamares, porque son suficientemente grandes como para que uno los vea y les inserte electrodos. Los primeros genetistas usaron moscas de la fruta porque se reproducen rápidamente y es fácil seguir diversos marcadores visuales, como el color de los ojos, para deducir cómo se heredan varios rasgos. En el caso de las bacterias, el organismo estándar para los estudios bioquímicos y genéticos de todo tipo es la Escherichia coli, o E. coli, porque es fácil de cultivar, se duplica cada 20 minutos y se puede hacer genética con ella. Su nombre proviene de la persona que la descubrió, Theodor Escherich, y del hecho de que se encuentra en el colon humano. El público en general está familiarizado con ella a causa de los brotes ocasionales de disentería se-vera que pueden causar algunas de sus cepas más virulentas. No es extra-ño que se convirtiera en la fuente principal de ribosomas para purificar y estudiar; el laboratorio de Wittmann tenía un generoso suministro de ese microorganismo. Los primeros intentos por obtener cristales de ribosomas de E. coli sólo produjeron diminutos microcristales, tan pequeños que no resultaban más útiles que los cristales bidimensionales que ya estaban estudiando otros mediante microscopía electrónica. Necesitaban un nuevo organismo y por suerte su colega Volker Erdmann tenía uno perfecto para comenzar.