Antonio Barbadilla Significado de la Doble Hélice 50è Aniversari del Descobriment de...

1

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

50èAniversari del Descobriment

de l’’Estructuraen Doble Hèlix del DNA

1953 -2003

¡Watson y yo hemos descubierto el secreto de la vida!

Significado de la Doble

Hélice

2

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS

We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid (D.N.A.). This structure has novel features which are of considerable biological interest.

3

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1865•1865

Significado de la Doble Hélice

Antecedentes: La genética clásica y formal

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

• Herencia particulada de caracteres fenotípicos

G. Mendel

4

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

• Teoría cromosómica de la herencia

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

1865 •19021902• Herencia particulada de caracteres fenotípicos

Antecedentes: La genética clásica y formal

5

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

1865

T. H. Morgan

• Genes recombinan y están ordenados lineamente en cromosomas

1910-251902 •1910-25• Teoría cromosómica de la herencia

• Herencia particulada de caracteres fenotípicos

Antecedentes: La genética clásica y formal

6

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

•1918-471865 1902

• Genes mutan y evolucionan

1918-47

H. J. Muller

1910-25

• Genes recombinan y están ordenados lineamente en cromosomas

• Teoría cromosómica de la herencia• Herencia particulada de caracteres fenotípicos

Antecedentes: La genética clásica y formal

7

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | | 1865 1902

• Genes mutan y evolucionan

1918-471910-25

• Genes recombinan y están ordenados lineamente en cromosomas

• Teoría cromosómica de la herencia• Herencia particulada de caracteres fenotípicos

Principio de los 40s

Material hereditario:

•Información fenotipo•Transmisión •Mutación•Evolución

8

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La parte más esencial de una célula viva puede muy bien denominarse un cristal aperiódico.

El cristal aperiódico es un texto cifrado, posiblemente una gran molécula de proteína. El número de átomos no necesita ser muy grande para producir un número casi ilimitado de posibles combinaciones.

La genética es la ciencia más interesante de nuestros días

1944: What is life?

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

•19441865 1902 1918-471910-25

9

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

El DNA es el material hereditario

Osvald Avery

1944: El DNA es el principio transformante

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

•19441865 1902 1918-471910-25

10

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Antes 1951

Adenina

P 5´o3´

H O

NN

N

N N

Timina

P 5´o3´

H O

O

N

N o

Guanina

P 5´o3´

H O

ON

N

N N N

Citosina

P 5´o3´

H O

N

N o

N

Química ácidos nucleicos

Fostato

Azúcar

Base

11

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Química ácidos nucleicos

1951 A. Todd

12

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas

A + G = C + T

2. A = T

3. G = C

1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas

A + G = C + T

2. A = T

3. G = C

1950: Reglas de Chargaff

1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950 | | | | | | |

•19501865 1902 1918-471910-25 1944

13

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

•1951

14

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Octubre 1951

Cambridge

Los protagonistas

15

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

LaboratorioCavendish

Cambridge

Dr. J. Watson23 añosBiólogo

Dr. J. Watson23 añosBiólogo

F. Crick35 añosFísico

F. Crick35 añosFísico

Los protagonistas

16

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

LaboratorioCavendish

Cambridge

Dr. J. Watson23 añosBiólogo

F. Crick35 añosFísico

Los protagonistas

17

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

F. Crick35 añosFísico

Dr. J. Watson23 añosBiólogo

Laboratorio Cavendish

Cambridge

Londres

King’s College Londres

Dr. M. Wilkins35 añosFísico

Dr. M. Wilkins35 añosFísico

Dra. R. Franklin 31 añosQuímica

Dra. R. Franklin 31 añosQuímica

Los protagonistas

18

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Dr. Linus Pauling 50 añosQuímico

California

CalTech Institut Estructura α-

Hélice

Los protagonistas

19

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Film fotográficoFilm fotográfico

•Difracción de rayos X

Aproximación experimental resolución estructura 3D

20

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

•Modelos moleculares a escala

Aproximación experimental resolución estructuras 3D

21

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1951 1952 Otoño Invierno Primavera Verano | | | |

• Watson llega a Cambridge y conoce Crick• Encuentro con Wilkins: la estructura es una hélice

• Seminario Franklin• Modelo tres cadenas de Watson y Crick

Línea del tiempo

22

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelo triple hélice Watson y Crick

23

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1951 1952 Otoño Invierno Primavera Verano | | | |

• Seminario Franklin• Modelo tres cadenas de Watson y Crick

• Watson y Crick deben abandonar DNACrick se centra en su tesis estructura hemoglobinaWatson obtiene fotografía TMV

Línea del tiempo

•Pauling pide a Wilkins copia patrón difracción

• Encuentro con Wilkins: la estructura es una hélice• Watson llega a Cambridge y conoce Crick

24

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1952 1953 Otoño Invierno Primavera | | |

• Crick visita Wilkins

Línea del tiempo

• Modelo DNA de Pauling

• Llega manuscrito modelo Pauling• Watson comunica modelo a Wilkins, Franklin se va, fotografía 51

25

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Rosalind E. Franklin

Fotografías de Difracción de rayos X del DNA

Fotografía 51

DNA Forma BDNA Forma A

26

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1952 1953 Otoño Invierno Primavera | | |

• Crick visita Wilkins

Línea del tiempo

• Llega manuscrito modelo Pauling

• Watson y Crick vuelven al DNA

• Modelo DNA de Pauling

• Watson comunica modelo a Wilkins, Franklin se va, fotografía 51

27

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

DNA Forma B

Interpretación del patrón difracción de rayos X en el DNA

28

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1952 1953 Otoño Invierno Primavera | | |

• Crick visita Wilkins

Línea del tiempo

• Llega manuscrito modelo Pauling

• Watson y Crick vuelven al DNA

• Modelo de cartón de las bases

• Descubrimiento de la complementariedad

• Modelo DNA de Pauling

28 de Febrero

• Watson comunica modelo a Wilkins, Franklin se va, fotografía 51

29

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelos moleculares

30

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelos moleculares

31

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelos moleculares

32

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelos moleculares

33

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelos moleculares

34

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Complementariedad de las bases

Significado reglas de Chargaff

35

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La visión de la estructura

36

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La visión de la estructura

37

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La visión de la estructura

38

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La visión de la estructura

...ACTCATGC...Mensaje codificado

La parte más esencial de una célula viva puede muy bien denominarse un cristal aperiódico.

39

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Concluyen:

La estructura del DNA es una doble hélice, formada por cadenas orientadas en direcciones opuestas.

La estructura se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas que se encuentran orientadas hacia el interior de las cadenas

J. Watson y F. Crick

40

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La complementariedad de las bases nitrogenadas permite que la secuencia de una cadena sencilla de DNA actúe como un molde para la formación de una copia complementaria de DNA

Replicación exacta

41

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

42

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La estructura explica: •La naturaleza de la secuencia lineal de los genes (información digital cuaternaria en secuencias unidimensionales de monómeros A,T,G,C)•El mecanismo de replicación exacta de los genes•La naturaleza química de las mutaciones•La evolución de la información genética

La estructura suministra una explicación asombrosamente simple del fenómeno de

la herencia

43

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La estructura es un ejemplo supremo de reduccionismo

44

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Una estructura tan bonita tenía, por fuerza, que existir

J. Watson

Una estructura tan bonita tenía, por fuerza, que existir

J. Watson

45

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

46

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Hemos encontrado el secreto de la vida

47

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1952 1953 Otoño Invierno Primavera | | |

• Crick visita Wilkins

Línea del tiempo

• Modelo DNA de Pauling• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va, fotografía 51

• Llega manuscrito modelo Pauling

• Watson y Crick vuelven al DNA

• Modelo de cartón de las bases• Descubrimiento de la

complementariedad• Modelo de metal

48

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Modelo en metal del

DNA

49

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Recepción del modelo

50

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1952 1953 Otoño Invierno Primavera | | |

• Crick visita Wilkins

Línea del tiempo

• Modelo DNA de Pauling• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va, fotografía 51

• Llega manuscrito modelo Pauling

• Watson y Crick vuelven al DNA

• Modelo de cartón de las bases• Descubrimiento de la

complementariedad• Modelo de metal

• Se envía manuscrito

• Publicación

51

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

25 de Abril 1953

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

52

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Y ahora las declaraciones de Watson y Crick sobre el ADN. Esto es para mí la prueba verdadera de la existencia de Dios

Salvador Dalí

53

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Antes pensábamos que nuestro futuro estaba en las estrellas. Ahora sabemos que está en nuestros genes.

James Watson

54

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

La doble hélice

55

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

1962: Entrega premios nobel

56

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Rosalind Franklin: la dama oscura del DNA

57

Antonio Barbadilla

Significado de la Doble Hélice

50èAniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Hay grandeza en esta concepción de la vida,... que mientras este planeta ha ido girando según la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de un comienzo tan sencillo, infinidad de formas cada vez más bellas y maravillosas Charles Darwin

Hay grandeza en esta concepción de la vida,... que mientras este planeta ha ido girando según la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de una molécula helicoidal asombrosa, infinidad de formas cada vez más bellas y maravillosas Charles Darwin