Fallece James Watson, codescubridor de la estructura molecular del ADN

James Dewey Watson nació en Chicago, Illinois (EE.UU.) el 6 de abril de 1928 en el seno de una familia de descendientes de colonos ingleses que creía en «los libros, las aves y el Partido Demócrata». Fue el hijo único de Jean y James. Su madre, Jean, trabajaba para el Partido Demócrata y el sótano de la casa familiar era lugar de encuentro de sus correligionarios políticos y centro de votación durante las elecciones. Su padre, James D. Watson, era empresario y un amante de la naturaleza, en particular de la ornitología. Esta combinación de influencias familiares a medias entre el compromiso social y el asombro por la belleza del mundo natural debió influir de modo patente en la educación del joven James, que acompañaba a su padre en gratificantes excursiones al campo, y le impulsó por los caminos de la curiosidad científica. Desde pequeño mostró el deseo de desvelar los secretos de la naturaleza. En lo que no siguió a su madre, a pesar de sus esfuerzos por inculcarle su catolicismo, fue en sus creencias religiosas, llegando a afirmar en alguna ocasión que «lo mejor que me ha pasado en la vida es que mi padre no creía en Dios».

Físicamente ya desde joven era espigado, flaco y al parecer no muy buen estudiante, a juzgar por el hecho de que le expulsaran del colegio por su bajo rendimiento académico. Nada que ver con la brillante carrera como investigador que le llevaría a la mayor gloria que puede desear un científico.

Su despertar intelectual no llegaría muy tarde pues a los 15 años consiguió una beca para estudiar en la Universidad de Chicago, tal vez, como él confesó en alguna ocasión, gracias al concurso de su influyente madre. Ingresó en el programa experimental de cuatro años de Universidad en el verano de 1943. Lo cierto es que aprovechó con brillantez sus estudios que le permitieron licenciarse en Zoología en 1947 para con posterioridad dirigir sus pasos hacia la Genética. Esto fue posible tras recibir una beca para realizar estudios de posgrado en la Universidad de Indiana en Bloomington, donde obtuvo su doctorado. La tesis doctoral se la dirigió el  prestigioso microbiólogo italiano Salvador Luria (1912-1991), Premio Nobel de Medicina o Fisiología de 1969, y versó sobre el efecto de los rayos X en la multiplicación de los virus bacterianos. Se doctoró en 1950.

En los años cuarenta se vivía un gran momento con el auge de la Genética, gracias a grandes descubrimientos en esta rama central de la Biología. Acababa de clarificarse el hecho de que los genes, las unidades de la herencia, tienen su sede en los cromosomas con la demostración de la “Teoría Cromosómica de la Herencia”, especialmente tras los trabajos del grupo que dirigía Thomas Hunt Morgan (1856-1945) en la Universidad de Columbia, New York. Este prestigioso genetista americano recibió el Premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1933 por sus aportaciones al frente del fly room, un grupo de genetistas introductores de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, que les permitió desvelar muchos secretos de la herencia. Entre ellos, Alfred Sturtevant (1891-1970), Calvin B. Bridges (1889-1938) y Hermann J. Muller (1890-1968), este último como Morgan, galardonado con el Nobel de Medicina o Fisiología en 1946, por descubrir la acción mutagénica de los rayos X. Fueron además los años de excitantes descubrimientos en el campo de la genética de poblaciones y evolutiva, en la búsqueda de explicación a los enigmas no resueltos de la teoría de la evolución por selección natural, expuesta por los naturalistas ingleses Charles Darwin (1809–1882) y Alfred Wallace (1823-1913) en 1859. En 1937, mientras el joven James se formaba en la Universidad de Chicago, el genetista americano de origen ucraniano Theodosius Dobhansky (1900-1975) publicó el ensayo Genetics and the Origin of Species, considerado como la más importante aportación científica del siglo XX en relación con la teoría de la evolución [1].

Mientras todo esto ocurría se estaba produciendo un capítulo igualmente importante en la historia de la Genética. En 1928, el investigador británico Frederick Griffith (1879 – 1941) descubrió la transformación de unas bacterias susceptibles a un antibiótico en resistentes, por la presencia en el medio de cultivo de unos restos moleculares de una cepa distinta resistente al antibiótico. Esto, se interpretó como debido a la presencia de algún “principio transformante” que pasaría de unas bacterias a otras. En 1944 se desveló la incógnita, merced a un elegante experimento desarrollado por los investigadores americanos Oswald Avery (1877-1955), Colin MacLeod (1909-1972) y Maclyn Mc-Cartthy (1911-2005), que demostraron que el principio transformante eran moléculas de ADN (ácido desoxirribonucleico), y no proteínas u otros constituyentes de los seres vivos. Se acababa de desvelar la naturaleza molecular de los genes. Este descubrimiento marcó el nacimiento de la Biología Molecular y el comienzo de una nueva era de la Genética. Su trascendencia fue enorme y tuvo lugar mientras James estudiaba en la Universidad de Chicago, marcando su camino hacia el conocimiento del ADN y el deseo de resolver una serie de preguntas ¿cómo está conformada una molécula capaz de transmitir información?, ¿cómo es la “molécula de la vida” ?, ¿cómo se replica?…

La universidad de Chicago proporcionó al joven James Watson el entorno ideal para el desarrollo de un pensamiento intelectual crítico y le mostró el camino a seguir en la búsqueda de la explicación de lo que le atraía y asombraba con gran fuerza. El ensayo ¿Qué es la vida? [2] del físico y filósofo austriaco Erwin Schrödinger (1887-1961), premio Nobel de Física de 1933, le produjo un gran impacto, especialmente por tratarse de una pregunta que trasciende la Biología, pero que podría tratar de explicarse al abordar las características de la molécula recién reconocida como vehículo de la información que se transmite de padres a hijos, el ADN, frente a quienes aún sostenían que este papel lo ejercían las proteínas.

James Watson pasó su primer año postdoctoral en Copenhague como becario junto al bioquímico danés Herman Kalckar (1908-1991) y el biólogo molecular Ole Maaløe (1914-1988), intentando estudiar el destino del ADN de las partículas virales infectantes. Durante la primavera de 1951, acompañó a Kalckar a la Estación Zoológica de Nápoles y allí conoció al biofísico neozelandés Maurice Wilkins (1916-2004) junto al que vio por primera vez el patrón de difracción de rayos X del ADN cristalizado. Esto motivó su interés por aplicar esta tecnología para conocer mejor la estructura molecular de las biomoléculas más importantes, las proteínas y los ácidos nucleicos. En 1951 Salvador Luria, medió para que James obtuviera una beca para trabajar en el Laboratorio Cavendish de la Facultad de Física de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, a la que se incorporó en octubre de 1951.

Allí conoció al biofísico y biólogo molecular Francis Crick (1916-2004) con el que abordó el estudio de la estructura del ADN. Juntos especularon sobre distintos modelos a gran escala de posibles estructuras de esta molécula e intentaron ajustarlos a la evidencia disponible. Sus primeros intentos a finales de otoño de 1951, no dio resultados satisfactorios… Había que afinar los métodos de análisis.

Watson y Crick con un modelo 3D de la molécula de ADN

En esta investigación Watson y Crick competían con otro equipo del King’s College de Londres. Sus rivales eran Maurice Wilkins y su discípula la química británica Rosalind Franklin (1920-1958), experta en estudios de difracción con Rayos X. Fue precisamente una de las imágenes obtenida por esta investigadora, que llegó a manos de Watson y Crick por medio de Wilkins, la que les dio la clave de la configuración de la “doble hélice”. La imagen radiográfica número 51 del espectro de difracción de las moléculas orientadas del ADN tras ser atravesadas por los rayos X permitió a Watson y Crick interpretar la estructura molecular del ADN. Esta molécula estaría compuesta por dos polímeros que giran uno alrededor del otro al modo de una escalera de caracol cuyos elementos laterales están formados alternativamente por grupos de un azúcar (desoxirribosa) y un fosfato, y cuyos peldaños estarían constituidos por las 4 parejas posibles de bases nucleotídicas que se completarían del siguiente modo: A-T, T-A, G-C y C-G (A=adenina; T=Timina; G=Guanina; C=Citosina). Cada base del doblete se une por un lado a la desoxirribosa de una de las cadenas laterales y por otro a su complementaria por medio de puentes de hidrógeno. Estas parejas de bases nucleotídicas se disponen de forma sucesiva sin restricciones y constituyen el lenguaje de los genes, a modo de un alfabeto de cuatro letras.

Esta estructura fue inmediatamente publicada en la revista Nature en abril de 1953 [3]. La gran fuerza de este gran descubrimiento radica no solo en la belleza de la molécula, recreada en miles de ocasiones desde su publicación incluso como motivo artístico o como un reclamo del poder de la ciencia, sino muy especialmente por satisfacer las tres características necesarias de una molécula portadora de la información de los genes: llevar “información” (mediante la secuencia de las bases), capaz de “replicarse” (mediante la separación de las dos cadenas y síntesis de las complementarias) y capaz de “mutar” (por errores de cambio, pérdida o adición de bases durante la replicación). Todo encajaba en una perfecta armonía entre estructura y función.

Publicación en Nature donde los autores proponen su modelo para el ADN

Tal como había señalado Schrodinger lo que explicara la vida había de tener dos propiedades: capacidad de transmitir información (replicación) y de cambiar (mutación), y esto quedaba satisfactoriamente explicado con el modelo de la doble hélice descubierto por Watson y Crick.

James Watson también investigó la estructura molecular del virus del mosaico de tabaco, el TMV, caracterizado por la organización de su cubierta proteica a base de subunidades de proteínas repetidas y dispuestas de forma helicoidal rodeando un genoma de ARN. Utilizó para ello igualmente las técnicas de difracción de rayos X.

De 1953 a 1955, Watson trabajó en el Instituto Tecnológico de California como investigador principal en biología. Allí colaboró ​​con  el biofísico estadounidense Alexander Rich (1924-2015) en estudios de la difracción de rayos X de las moléculas del ARN. Entre 1955 y 1956 volvió a Inglaterra y regresó al Laboratorio Cavendish, para seguir trabajando con Crick. Durante esta estancia, publicaron varios artículos sobre los principios generales de la estructura viral.

James Watson, quiso dejar constancia de los detalles personales y experimentales de la aventura científica del conocimiento de la molécula del ADN en un excelente y clarificador libro con el escueto título de La doble hélice [4]. En el que describe con precisión el proceso de su investigación en colaboración con Francis Crick y los restantes colegas de Cambridge y del Kings College de Londres.

El conocimiento de la estructura molecular del ADN, la molécula de la vida, ha sido considerado como el descubrimiento más importante y de mayor impacto científico del siglo XX. Como consecuencia de su meticuloso trabajo James Watson, junto con Francis Crick y Maurice Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1962. Solo la muerte prematura de Rosalind Franklin, a los 37 años de edad, que fue quien aportó el sustrato experimental necesario para descubrir la estructura molecular del ADN, justifica su no inclusión entre quienes recibieron el preciado galardón de la Real Academia de las ciencias de Suecia.

James Watson, que no tuvo buenas relaciones de colaboración con Rosalin Franklin, la menciona a modo de descargo de conciencia en el epílogo de su libro La doble hélice del siguiente modo: «Dado que mis primeras impresiones sobre ella, tanto científicas como personales …, a menudo fueron erróneas, quiero comentar aquí sus logros. Su trabajo con rayos X en el King’s College de Londres es cada vez más reconocido como excepcional. La distinción entre las formas A y B, por sí sola, le habría granjeado una gran reputación; aún mejor fue su demostración en 1952, … Más tarde, se dedicó al estudio del virus del mosaico del tabaco y rápidamente transformó nuestras ideas cualitativas sobre la estructura helicoidal en una descripción cuantitativa precisa, estableciendo definitivamente los parámetros helicoidales esenciales …»

Desde el otoño de 1956, James Watson fue miembro del Departamento de Biología de la Universidad de Harvard, primero como profesor asistente, luego, en 1958, como profesor asociado y, desde 1961, como catedrático. Durante este período, su principal interés de investigación fue el papel intermediario del ARN en la síntesis de las proteínas.

Además del Nobel, Watson recibió numerosos premios a lo largo de su vida. Entre ellos se incluyen: el Premio John Collins Warren del Hospital General de Massachusetts, junto con Crick en 1959; el Premio Eli Lilly de Bioquímica ese mismo año; el Premio Lasker, junto con Crick y Wilkins en 1962; el Premio de la Research Corporation, junto con Crick en 1962. Además, James Watson fue nombrado miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias, y miembro extranjero de la Academia Danesa de las Artes y las Ciencias.

James Watson, junto al virólogo italiano Renato Dulbecco (1914-2012), Premio Nobel de Medicina o Fisiología de 1975, junto a otros investigadores de primera línea en Biología Molecular, promovieron en EE.UU., la idea de desarrollar el Proyecto Genoma Humano, del que de hecho fue su primer director entre 1990 y1992.

Personalmente creo que a los grandes científicos debe recordárseles por su contribución al avance del conocimiento y no por sus creencias, ideologías, comportamiento social, etc. Si bien es cierto que su modo de relacionarse con otros colegas o su forma de pensar sobre la inteligencia de las mujeres, las personas de color o los homosexuales no favorecieron, sino más bien ensombrecieron su trayectoria como científico, le cerraron puertas o le supusieron destituciones de cargos en instituciones de gran relevancia científica. Quienes deseen conocer más sobre estas facetas controvertidas de la biografía de James Watson podrán conocerlas a través de otras fuentes más interesadas en estos aspectos que en lo que realmente importante de su brillante trayectoria científica.

Finalmente, el pasado 6 de noviembre de 2025 se fue quien tanto contribuyó al conocimiento de la belleza del mundo natural. Descanse en Paz James Dewey Watson.

• Nicolás Jouve es Catedrático Emérito de Genética y Ex vocal del Comité de Bioética de España

• Referencias:

[1] Dobzhansky, Th. Genetics and the origin of Species. Columbia University Press, Nueva York, 1937.

[2] Schrödinger, E. ¿Qué es la vida? El aspecto físico de la célula viva. Tusquets, Barcelona, 1988.

[3] Watson, J., Crick, F. «Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid». Nature 171 (1953) 737–738.

[4] Watson, J. The double helix. A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA. Penguin Books, Londres 1970.

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