William Astbury: pionero de la difracción de rayos X en biología molecular
Físico y biólogo molecular inglés (1898–1961) que aplicó la difracción de rayos X a proteínas y al ADN, adelantando la comprensión de la hélice y la disposición de las bases.
Biografía y contexto
William Thomas Astbury (25 de febrero de 1898, Longton – 4 de junio de 1961, Leeds) fue un científico británico formado como físico y reconocido por su papel en la biología molecular. De nacionalidad inglés, desarrolló gran parte de su carrera académica en la ciudad de Leeds y fue elegido miembro de la Royal Society (FRS). Su trabajo preparó el terreno para la aplicación de métodos físicos al estudio de macromoléculas biológicas.
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Métodos y aproximación
Astbury fue uno de los primeros en aplicar la difracción de rayos X a fibras y proteínas no cristalizadas, empleando técnicas de fibra y de difracción para inferir ordenamientos regulares en moléculas biológicas. Introdujo la idea de que, aunque las macromoléculas biológicas no formen cristales perfectos, las repeticiones internas (periodicidades) podían producir patrones difractivos interpretables y relevantes para la estructura.
Trabajo sobre queratina y relación con la hélice alfa
Sus estudios sobre la queratina, proteína clave en pelo y tejidos estructurales, ofrecieron datos experimentales sobre separaciones periódicas y geometría molecular. Estos resultados influyeron en investigadores contemporáneos; por ejemplo, proporcionaron evidencia experimental que ayudó a Linus Pauling a formular modelos de plegamiento de cadenas peptídicas y, en particular, a proponer la hélice alfa como una solución estable para ciertas proteínas.
Investigación del ADN
En la década de 1930 Astbury aplicó sus técnicas al estudio del ADN. Sus fotografías de fibra y los análisis de difracción mostraron una periodicidad en la molécula y permitieron sugerir que las bases nitrogenadas estaban apiladas con una separación característica. Aunque no construyó el modelo helicoidal definitivo, su trabajo representó un primer paso experimental importante hacia la elucidación de la estructura del ácido desoxirribonucleico.
Legado y aportaciones destacadas
La contribución de Astbury reside tanto en la metodología como en las conclusiones científicas: demostró la utilidad de los métodos físicos en problemas biológicos y dejó constancia experimental de regularidades estructurales en proteínas y nucleótidos. Entre sus aportes pueden destacarse:
- Aplicación temprana de la difracción de rayos X a fibras y proteínas.
- Descripciones experimentales de la queratina que respaldaron modelos de estructura proteica.
- Observación de la periodicidad del ADN y la hipótesis del apilamiento de bases.
Aunque su nombre no es tan conocido fuera del ámbito científico como el de quienes construyeron modelos finales, su papel como precursor y como puente entre física y biología es ampliamente reconocido en la historia de la biología molecular.
El camino hacia el ADN
En 1937 Torbjörn Caspersson, de Suecia, le envió muestras bien preparadas de ADN de timo de ternera. El hecho de que el ADN produjera un patrón de difracción demostraba que tenía una estructura regular. Astbury informó de que la estructura del ADN se repetía cada 2,7 nanómetros y que las bases se encontraban planas, apiladas, a 0,34 nanómetros de distancia. En un simposio celebrado en 1938 en Cold Spring Harbor, Astbury señaló que el espaciado de 0,34 nanómetros era el mismo que el de los aminoácidos en las cadenas polipeptídicas. En realidad, el espaciado de las bases en la forma B del ADN es de 0,332 nm.
En 1946 Astbury presentó una ponencia en un simposio en Cambridge en la que decía "La biosíntesis es supremamente una cuestión de encajar unas moléculas o partes de moléculas con otras... uno de los grandes desarrollos biológicos de nuestro tiempo es la constatación de que probablemente la interacción más fundamental de todas es la que se da entre las proteínas y los ácidos nucleicos". También dijo que el espacio entre los nucleótidos y el espacio de los aminoácidos en las proteínas "no era un accidente aritmético".
Astbury no pudo proponer la estructura correcta del ADN a partir de sus datos. Sin embargo, en 1952 Linus Pauling utilizó los datos insuficientes de Astbury para proponer una estructura para el ADN, que también era incorrecta. No obstante, el trabajo de Astbury animó a Maurice Wilkins, Raymond Gosling y Rosalind Franklin en el Kings College de Londres. Los resultados de su cristalografía de rayos X fueron utilizados por Francis Crick y James D. Watson para identificar la estructura del ADN en 1953.
Autor
AlegsaOnline.com William Astbury: pionero de la difracción de rayos X en biología molecular Leandro Alegsa
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