00: 00: 05.21 Hello. Les voy a hablar sobre la réplica semi-conservadora
00:00:10.01 del ADN. No tanto sobre los detalles técnicos sino sobre cómo Frank Stahl y yo
00:00:16.19 terminamos haciendo el experimento que mostró que el ADN
00:00:20.20 se replica por las dos cadenas que se separan,
00:00:23.10 cada una haciendo una nueva copia y luego obtienes dos,
00:00:27.10 cada una de las cuales tiene una cadena vieja y una nueva.00: 00: 30.,24 es difícil saber por dónde empezar una historia en particular
00:00:34.06 pero permítanme comenzar con la publicación en 1953
00:00:38.00 del artículo de Watson y Crick. En realidad hubo dos artículos
00:00:41.29 en Nature. La primera fue sobre la estructura
00: 00: 45.01 que se basó en la construcción de modelos y un poco de información de la difracción de rayos X
00:00:50.15 la difracción de rayos X ciertamente no les dijo la estructura.
00:00:54.09 les dijo algo sobre la distancia de repetición a lo largo de la hélice.
00:00: 58.14 les dijo que era una hélice y muy poco más.
00:01:02.,05el edificio modelo era un edificio modelo,
00:01:04.27 así que la estructura ciertamente no fue probada.
00:01:07.13 Esta fue una propuesta y muchas personas no lo creo
00:01:10.20 o tal vez ni siquiera prestan atención.
00:01:13.10 el segundo artículo propuso cómo la molécula podría replicarse. Las dos cadenas se separarían, cada una guiaría en su superficie
00:01:22.26 la formación de una nueva cadena, por lo que
00:01:25.11 terminaría con dos hélices dobles, cada una tiene
00:01:28.03 una de las cadenas antiguas y una cadena nueva.
00:01: 30.23 eso se llama replicación semi-conservadora.,
00:01:33.20 en Caltech, Max Delbruck que conocía a Jim Watson y estaba en correspondencia con él
00:01:40.01 era pesimista sobre este esquema de replicación.00:01: 44.05 pesimista sobre la replicación semi-conservadora.
00:01:47.07 las cadenas se enrollaban una alrededor de la otra, así que para separarlas
00:01:50.19 a menos que las rompas, tendrías que desenrollar la doble hélice BÁSICA
00:01:55.18 para separar los dos brazos.00:01:56.27 Max pensó que esto sería imposible, hidronámicamente imposible.
00:02:01.11 y entonces propuso que tal vez las dos cadenas separadas por un sistema de
00:02:05.,21 rompiendo cada varios nucleótidos a lo largo de
00: 02: 09.12 la cadena. Y él y Gunther stent publicaron un artículo
00:02:12.17 que proponía tres métodos diferentes para la replicación del ADN.
00:02:15.27 Semi-conservador, como Watson y Crick habían predicho,
00:02:19.29 conservador, en el que al menos conceptualmente tal vez había
00:02:22.28 una forma en que una doble hélice podría guiar la formación de
00:02:26.09 otra doble hélice igual que cerca
00:02:28.19 y así nunca tendrías que separar las cadenas en absoluto.00:02: 33.,01usted tendría una nueva doble hélice y una doble hélice completamente vieja, y que sería
00: 02: 37.02 ser el acto de replicación.
00:02: 39.12 y luego dispersivo, la tercera manera, romper las cadenas individuales, separar las piezas, y luego poner todo de nuevo juntos.00:02:47.18 visité a Max en su oficina. Estaba en Química.00:02: 52.24 fui estudiante de Linus Pauling.
00:02:55.01 Max había terminado en Biología, y me dijo
00:02:57.04 sobre este problema, y se me ocurrió que tal vez uno podría
00:03:01.17 hacer un experimento para averiguar el modo de replicación del ADN
00: 03: 06.,04based en el uso de isótopos pesados.
00:03:08.15 desearía tener tiempo para contarles por qué pensé en isótopos pesados
00:03:12.08 pero tenía que ver con tomar un curso que fue una pieza de suerte
00:03:16.11 curso de Linus Pauling sobre la naturaleza del enlace químico.
00:03: 19.10 en el que los enlaces de deuterio e hidrógeno jugaron un papel importante.
00:03:23.17 sin embargo, la idea era etiquetar el ADN con algo pesado,
00:03:29.00 no creo que haya pensado, oh sí, fue deuterio en el que pensé en ese momento.00:03: 33.,05entonces etiquetarlo cultivando bacterias o fagos
00:03:37.11 en medio pesado, medio de deuterio,
00:03:40.00 y luego cambiar el crecimiento a medio ligero
00:03:42.15 y luego poner todo esto en la centrifugadora y mirar para ver dónde fue el
00:03:45.20 ADN-hasta arriba si ajustas la densidad a la derecha
00:03:49.12 si era todo ligero, abajo a la parte inferior si era todo pesado,
00:03:54.03 y en el medio si era mitad pesado y mitad ligero.
00:03:57.05 eso es una simplificación excesiva, pero esa es la forma en que pensé sobre el experimento
00:04:01.09 en ese momento., Esto fue alrededor de 1954 en algún momento.
00:04:05.14 luego fui a Woods Hole como asistente docente
00:04:08.25 para Jim Watson (había vivido en Caltech el término anterior)
00: 04: 14.02 en el curso de Fisiología.
00:04:17.13 y un día como asistente docente en ese curso
00:04:20.17 Jim Watson y Sydney Brenner, que estaban enseñando el curso,
00:04:24.11 estaban en una habitación de arriba en un edificio llamado Lillie building, el laboratorio de Biología Marina,
00:04:30.24 y Jim miró por la ventana y señaló un árbol
00:04:33.,18 bajo el cual estaba sentado un hombre que era, no se podía decir desde la distancia,
00:04:38.05 pero estaba vendiendo gin tonic.
00:04:40.18 tenía una gran jarra de Ginebra y una gran cosa de tónica, y un poco de hielo y algunos vasos y algunas limas,
00:04:45.22 y vendía gin tonic a los transeúntes, y con las ganancias podía comprar algo de gin tonic para sí mismo.00:04:51.06 se llamaba el árbol del gin tonic.
00:04:53.29 pero Jim estaba diciendo que este tipo pensaba más o menos en sí mismo,
00:04:57.15 así que vamos a darle un experimento realmente difícil de hacer en la clase de Fisiología,
00:05:02.,14EL famoso experimento Hershey-Chase hecho por dos personas durante un período de tiempo,
00:05:06.02 Hershey y Chase, y ver si Stahl podía hacerlo todo en una tarde
00:05:08.28 por sí mismo. Bueno, pensé que era bastante podrido unirse a este pobre tipo
00:05:13.13 así que bajé y me presenté a él y le dije lo que le esperaba.
00:05:18.07 y me dijo lo que estaba haciendo en phage genetics
00:05:21.07 y que estaría en Caltech el próximo año.
00:05:23.28 así que acordamos intentar hacer este experimento juntos, nosotros mismos, sobre cómo se replica el ADN
00:05:29.,03cuando llegó a Caltech. Tuve que terminar mi cristalografía de rayos X primero
00: 05:33.25 antes de que Frank nos dejara empezar porque dijo que sería malo para mi personaje seguir adelante y comenzar un nuevo proyecto
00:05:40.14 cuando no había terminado mi trabajo de tesis,
00:05: 43.03 que era cristalografía de rayos X.
00:05:44.19 finalmente hice la cristalografía de rayos X
00:05:47.21 y pudimos comenzar el experimento.
00:05:50.05 Frank y yo decidimos que deberíamos desarrollar el método
00:05:52.26 para hacer esta centrifugación de gradiente de densidad
00: 05: 55.,24 así que pasamos bastante tiempo, más de un año,
00:06:00.00 desarrollando un método que pudiera separar macromoléculas en un gradiente de densidad.
00:06:04,09 en Y para ello ponemos en el ADN puro
00:06:07.03 en una centrifugadora y se volvió a ver lo que estaba sucediendo
00:06:10.16, y para nuestra sorpresa un gradiente de densidad se estaba formando
00:06:14.20 ante nuestros ojos.
00:06:16.14 esto se debe a que el ion cesio es bastante pesado, bastante denso, y
00:06:22.10 tiende a asentarse en el fondo en un poderoso campo centrífugo
00:06:26.,09y la difusión quiere que vuelva a subir para redistribuirlo
00:06:29.25 y en equilibrio tienes un gradiente de densidad en el que hay más cloruro de cesio
00:06:34.25 cerca de la parte inferior que cerca de la parte superior.
00:06: 36.27 y así el gradiente de densidad se forma automáticamente.00:06:40.08 no esperábamos esto.
00:06:41.13 vimos que sucedía, pensamos que tendríamos que hacer un gradiente de densidad preformado
00:06:45.00 en la célula de centrifugadora
00:06: 49.00 pero la propia centrifugadora hace el gradiente de densidad.
00:06: 51.,14 así que para hacer una larga historia corta, cultivamos bacterias en medio de nitrógeno pesado
00:06:57.14 y luego después de muchas generaciones de crecimiento, para que todo
00:07:01.26 fuera etiquetado con nitrógeno pesado, cambiamos las bacterias, centrifugándolas y resuspendiéndolas
00:07:07.25 en un medio ligero y tomamos muestras en varias ocasiones.
00:07:11.26 el primer experimento Frank me advirtió que lo mezclaría si hacía ambas direcciones a la vez,
00:07:18.14 si hacía pesado a ligero y ligero a pesado.
00:07: 20.16 y dije, «no, codificaré los tubos con colores», y lo mezclé completamente.00:07: 25.,25 así que no estaba claro exactamente qué tubos eran cuáles. El segundo experimento
00:07:30.28 etiquetamos el experimento número uno y eso es lo que publicamos,
00:07:35.14 junto con el experimento número 2, que fue una repetición.
00:07:38.23 y lo que encontramos, por supuesto, fue que
00:07: 42.09 las bacterias de una generación solo tenían un tipo de ADN.
00:07: 46.25 tenía una densidad a medio camino entre pesado y ligero.
00:07:49.26 y en la segunda generación bacteriana, había dos tipos de ADN,
00:07:53.19 medio pesado, y totalmente ligero.
00:07: 56.27 ahora tuvimos que escribir este artículo., En realidad fuimos bastante lentos en escribirlo
00:08: 01.06 y Max Delbruck nos llevó al laboratorio Marino
00:08:04.26 en Corona del Mar, y nos encerró en una habitación de la torre.00:08: 08.00 literalmente lo hizo. Mary Delbruck, la esposa de Max, nos traía comidas,
00:08:11.25 pero luego cerró la puerta de nuevo,
00:08:15.05 hasta que – Y había una máquina de escribir-
00:08: 16.13 hasta que produjimos un borrador del manuscrito, lo cual hicimos.
00:08: 20.06 pero había una pregunta sobre cómo escribir esto.
00:08: 22.01 hubo dos maneras que discutimos.00:08: 24.,20una manera es comenzar con una hipótesis, la hipótesis de Watson-Crick,
00:08: 28.25 y decir aquí es una prueba, hacemos este experimento.
00:08: 31.26 y ver si funciona como dijeron que debería.
00:08:36.13 y esa es sin duda una forma de hacer un experimento, y Richard Feynman, que era muy cercano a los estudiantes en esos días
00:08: 41.26 venía a nuestras fiestas y así sucesivamente. Pensó que deberíamos escribirlo de esa manera.
00:08:47.08 la otra forma sería escribir exactamente lo que tu experimento dijo, ni más, ni menos
00:08: 53.,19sin referencia a ninguna hipótesis en absoluto,
00:08:56.00 y luego al final decir si puede estar de acuerdo con alguna hipótesis.
00:09:00.15 elegimos la última forma, en parte porque pensamos, bueno, si estás tratando de probar una hipótesis,
00:09:07.01 la única manera de estar realmente seguro de que vas a tener razón
00:09: 10.03 es conocer todas las hipótesis posibles.
00:09:13.26 y ya que nadie puede conocer todas las hipótesis posibles
00:09:16.06 solo porque tu experimento podría estar de acuerdo con una de ellas
00:09: 18.29 no prueba que esa sea la hipótesis correcta.00:09:21.,02 podría haber otro con el que su experimento esté de acuerdo
00:09:24.20 así que nos pareció más elegante escribir nuestro artículo
00:09:27.21 en términos de subunidades, y solo al final decir,
00:09:30.19″ah, estas subunidades podrían ser las cadenas individuales del modelo Watson-Crick»,
00:09:35.13 que por supuesto lo eran. Así que eso es lo que hicimos.
00:09:37.22 y luego este diagrama aquí muestra el resultado en términos de subunidades
00:09:42.10 no cadenas de ADN. Lo que hicimos fue bendecido por muchos accidentes.
00:09:48.11 El accidente de estar en Caltech,
00:09:50.,02el accidente de conocerse en Woods Hole,
00:09:52.10 el accidente de que Max Delbruck te impresionara
00:09:55.27 con su profundo pesimismo que el ADN no podría replicar
00: 09: 59.07 Watson y Crick trabajan como lo hacen.
00:10:02.26 y finalmente el accidente de descubrir que la centrífuga misma
00:10:06.16 hará un gradiente de densidad, no tienes que
00: 10: 09.06 hacer uno preexistente.
00: 10: 11.01 vale la pena decir algo sobre el efecto de este experimento.
00:10:14.13 cuando se propuso la estructura del ADN, mucho
00: 10: 16.,14 de las personas no lo creyeron.
00: 10: 18.01 y no hubo muchas referencias a ello en la literatura.
00: 10: 20.18 para los primeros años después de 1953.00: 10: 24.04 después de todo, se basó en la construcción de modelos, lo que no prueba nada.
00:10:27.23 se veía tan hermoso que algunas personas estaban convencidas
00: 10: 31.04 que tenía que estar bien porque se veía tan bien.
00: 10: 34.19 otras personas creo que estaban convencidas de que no podía estar bien porque parecía demasiado bueno para ser verdad.00: 10: 40.04 en cualquier caso, era solo un modelo.00: 10: 44.,09la evidencia de la difracción de rayos X no fue realmente muy favorable.
00:10:48.22 mostró que la distancia de repetición era cierta
00:10:52.04 distancia y que era helicoidal, pero no se podía
00: 10: 54.14 deducir ninguno de los detalles de esas primeras imágenes de rayos X.
00:10:58.02 creo que el efecto de nuestro experimento no era realmente un descubrimiento,
00:11:02.22 fue un efecto psicológico. Hizo que el ADN pareciera real. De repente podrían ver bandas en una centrifugadora.00: 11: 09.27 que se comportaban como Watson y Crick dijeron que deberían.00:11:14.,02Y creo que el principal valor del experimento fue
00: 11:18.04 que tenía el valor psicológico de convencer a mucha gente
00:11: 21.18 que la estructura del ADN tenía que ser correcta.
00: 11: 24.29 permítanme decir algo sobre esa molécula.
00: 11: 27.20 esta molécula esencialmente dio órdenes a todo un período en el desarrollo de la biología molecular.
00:11:34.12 Aquí está esta doble hélice, parada allí,
00: 11: 36.16 y está diciendo, «Aquí estoy. Tengo dos cadenas. Ve a ver cómo me reproduzco.»
00:11:41.13″Aquí estoy. Tengo cuatro tipos de bases.»
00: 11: 44.,05 » ve a averiguar cómo se convierte eso en proteínas.»
00:11:47.26″me siento en el núcleo. Las proteínas se producen en el citoplasma de los eucariotas.»
00: 11: 52.21 » ve a averiguar qué es lo que me lleva esta información al citoplasma.»
00: 11: 56.21 » mi información que está compuesta de estas bases cambia de vez en cuando.»
00: 12: 01.09 » eso se llama mutación. Ve a averiguar cómo pasa eso.»
00: 12: 04.08 » de vez en cuando hay algo llamado recombinación genética.»
00: 12: 08.10 » ve a averiguar cómo soy…»Lo que estoy tratando de decir aquí
00:12:11.,16 es que si les mostrara un modelo de digamos un polisacárido,
00: 12: 14.18 ¿les diría qué experimento deben hacer a continuación?
00:12:17.11 esta molécula, el ADN, es como el mago de Oz
00:12:20.11 de pie allí (excepto que a diferencia del mago, esta es una molécula verdadera)
00:12:24.04 de pie allí y diciéndoles esencialmente toda la agenda
00: 12: 29.25 para el futuro de la ciencia para los próximos 20 años.
00:12:32.07 ahora que es un estado de ánimo y actitud completamente diferente, creo,
00:12:37.03 de la ciencia que fue antes
00: 12: 39.15 y la ciencia biológica que vino después.,
00: 12: 42.25 así que esa era la moneda de este tiempo.00: 12: 44.06 era la molécula de ADN diciéndote cuáles eran los problemas, y qué tenías que resolver.