Datos curiosos de la Química. VII. 46-50

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.
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     En la entrega anterior se habló de cinco curiosos nombres para algunas sustancias químicas y minerales de naturaleza bastante peculiar como el oropimente o álcali orinoso, por lo que antes de iniciar los invito a visitar la entrega anterior en el siguiente enlace: Datos curiosos de la Química. (Parte VI. 41-45) ESPECIAL NOMBRES CURIOSOS 2. Bienvenidos a esta nueva entrega de curiosidades de la química, hoy hablaremos sobre algunas sustancias mitificadas entorno a sus propiedades.

46.- MIRISTICINA, supuesto causante de alucinaciones de la Nuez Moscada

Este curioso compuesto de carácter orgánico es un fenilpropano que se encuentra en cantidades mínimas en el aceite esencial de la nuez moscada y su fórmula química es C11H12O3.  En 1963, Alexander “Sasha” Shulgin, reconocido químico farmacéutico norteamericano; especuló por primera vez sobre las supuestas propiedades psicoactivas y psicodélicas de la nuez moscada, sin embargo, su hipótesis resultó no ser tan correcta

 puesto que en cantidades culinarias es inofensiva. Esto no significa que no posea propiedades de esta naturaleza según (Baselt, 2008), la sobre dosis de nuez moscada produce intoxicación clínica con nauseas, vómito, alucinaciones, ansiedad y comportamiento irracional. Este compuesto se halla presente en especies como el perejil y el eneldo puede ser empleado como insecticida y aracnicida que actúa principalmente como neurotoxina sobre las células de los insectos.

47.- EL TUNGSTENO, el alma de las bombillas eléctricas.

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Bombilla Edison Filamento de Tungsteno

Después de la patente de Thomas Alva Edison en 1879, múltiples fueron los avances por mejorar la eficiencia de la bombilla eléctrica. En un principio la bombilla de Edison logró mantenerse prendida 48 horas de forma ininterrumpidas, un tiempo relativamente corto entorno a la eficiencia que en la actualidad se demanda en estos importantes dispositivos. Así fue como el físico y químico inglés, Joseph Wilson Swan quien utilizara por primera vez un filamento de Wolframio (Tungsteno) en su bombilla, creando de esta manera la famosa BOMBILLA INCANDESCENTE la idea de usar este elemento era su extrema resistencia al desgaste dureza similar al diamante, punto de fusión elevado (3422 ºC) estabilidad y alta conductividad eléctrica este compuesto es relativamente inerte y se considera amigable con el medio ambiente (SALORO, 2018). Posteriormente colaboró con Edison mejorando sus dispositivos, así nace en 1883, la ALAN & Swan United Electric Light Company, más conocida como General Electric. En la actualidad se emplean filamentos de celulosa y gases para obtener una mejor calidad de la luz, lo que hoy en día se conoce como luces LED (álef, 2014).

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Wolframio (Tungsteno)

48.- Relación del FENOL con el ADN.

Resulta curioso que el fenol se utiliza frecuentemente para la separación del ADN celular de las proteínas este es uno de los pasos que conduce a la clonación de un gen, según menciona (Wade, 2003) el fenol es muy tóxico para las células y es absorbido rápidamente por la piel por lo que debe ser manipulado con mucho cuidado. En la Resultado de imagen para fenol actualidad la extracción por fenol y precipitación con etanol resulta algo antigua, sin embargo, fuentes más actualizadas mencionan este procedimiento como fundamental en la purificación de ácidos nucleicos y lisado celular; la técnica consiste en una extracción con solventes orgánicos mediante una mezcla de fenol, cloroformo y alcohol isoamílico, obteniendo un alto rendimiento así lo mencionan (Orfao & Morent, 2011).

Este dato puede resultar útil a la hora de enseñar sobre alcoholes en la química general y orgánica puesto que puede despertar mucho interés en estudiantes que se sientan atraídos por las ciencias químico-biológicas.

49.- La NITROGLICERINA un bum! También para el corazón.

La nitroglicerina es un componente principal de mezclaz explosivas como la dinamita, misma que la contiene en un 65%. Su nombre IUPAC es  1,2,3-trinitroxipropano o simplemente TNG. Este compuesto orgánico se obtiene de la mezcla de ácido nítrico acido sulfúrico y glicerina. El químico Alfred Nobel sintetizó la dinamita tras absorber la TNG en materia porosa cuya explosión supero a la pólvora negra. Por otro lado, la nitroglicerina también se utiliza para aliviar anginas de pecho situación en la que el corazón no recibe suficiente oxigeno esto se caracteriza por un fuerte dolor en el pecho producido por estrés o excesivo ejercicio físico. (Wade L. G., 2004)

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50.-  Anticongelantes

Los anticongelantes normalmente contienen etilenglicol que al ser metabolizado puede ser mortal para los seres humanos (Tall & Cute, 2018). Una de las enzimas responsables de su degradación es la enzima alcohol deshidrogenasa, esta utiliza normalmente el alcohol como sustrato por lo que embriagarse podría ser un buen tratamiento ante una intoxicación con metanol. En ocasiones diversas toxinas, drogas y productos químicos afectan al cuerpo humano debido a este tipo de “errores” por parte de las proteínas. En muchos casos las soluciones pasan por utilizar una mayor cantidad del sustrato “natural” que compita con el agente nocivo. Por ejemplo, las intoxicaciones de monóxido de carbono se tratan en muchos casos respirando oxígeno puro.

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Etilenglicol

Referencias

álef. (27 de 05 de 2014). álef. LIBRERIA EL CONOCIMIENTO. Obtenido de Sir Joseph Wilson Swan, le disputó a Edison la paternidad del invento de la bombilla eléctrica: http://alef.mx/sir-joseph-wilson-swan-le-disputo-a-edison-la-paternidad-del-invento-de-la-bombilla-electrica/

Baselt, R. (2008). Miristicin. En R. Baselt, Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man, 8th edition (págs. 1067-1068). Foster City, CA.: Biomedical Publications.

Orfao, A., & Morent, M. M. (2011). Red Nacional de Biobancos – ISCIII. Obtenido de Protocolo de Extracción de Ácidos Nucleicos: http://www.redbiobancos.es/Pages/Docs/PNT_Acidos_Nucleicos.pdf

SALORO. (2018). SALORO. Obtenido de PROPIEDADES DEL WOLFRAMIO: https://saloro.com/es/wolframio/propiedades-del-wolframio/

Tall & Cute. (1 de Diciembre de 2018). Tall & Cute. Obtenido de 10 curiosidades bioquímicas sobre nuestro cuerpo: https://tallcute.wordpress.com/2008/12/01/10-curiosidades-bioquimicas-sobre-nuestro-cuerpo/

Wade, L. C. (2003). Acidez de los fenoles. En L. C. WADE, Química Orgánica (págs. 417-418). Mexico: Pearsons Prentice Hall.

Wade, L. G. (2004). Química Orgánica. Barcelona: McGrawHill.

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Francis Crick, ¿héroe? ¿villano? o simplemente biólogo. EDITORIAL JUNIO 2019.

Alejandro Alfredo Aguirre Flores.

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2019

     La ironía se define como una figura retórica entre lo que se dice y lo que realmente se quiere dar a entender, Francis Harry Compton Crick, es quizás la ironía más importante de la que jamás he escrito. Resulta precisamente irónico que uno de los científicos más geniales del siglo XX, se tilde como villano entre un montón de científicos frustrados por las ansias de reconocimiento. El editorial de junio trae consigo un sabor a justicia y no pretende complacer idolatrías entre las figuras propias de Crick, Watson, Wilkins o Franklin, puesto que confrontar a estas prodigiosas mentes ocasionaría caer, precisamente, en esa ironía nociva y anticientífica.

Este 8 de junio, se conmemora el centésimo tercer natalicio de Francis Crick, un teórico de la biología molecular que revolucionó con sus estudios, que van desde la estructura misma del ADN hasta el “dogma central” de la biología molecular. Marcelino Pérez de la Vega, Doctor en Biología por la prestigiosa Universidad Complutense de Madrid, siente quizás lo que yo, cuando al tratar de descubrir a Crick se topa con un vasto mundo de información en la red, resulta idéntico a desenredar las luces a vísperas de la Navidad. Me he tomado el atrevimiento de nombrarlo en mi artículo esperando con humildad, en mi postura de estudiante, sepa entenderme, pues no he encontrado otra referencia mejor que la de su artículo: “Francis Crick: teórico de la biología molecular” (2016), en el que baso este editorial.

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Primero, HUMILDAD, era lo que caracterizaba la familia inglesa de clase media baja de la cual proviene Crick, su padre, Harry Crick, quien laboraba como zapatero junto su tío en una fábrica de la localidad de Northamptonshire que lo vio nacer en 1916 y su madre Anne Elizabeth Wikins párvula de una escuela del sector.

Su INFANCIA, se vio rodeada de imposiciones religiosas; cristianas calvinistas de la Iglesia Congregacional para ser muy exactos, a la cual su madre lo OBLIGABA asistir; no fue sino hasta su adolescencia cuando deja en claro a sus padres su decisión de no acudir al culto. Dada su pasión ferviente a la lectura de interés científico, se ve seducido por la filosofía en torno a las creencias religiosas y considera que atrás de todo dogma también hay ciencia, quizás una parte de Crick se incentivaba cuando se trataba de darle una razón a las cosas, principalmente a las del pensamiento humano; escepticismo científico que comparten múltiples “villanos” en el mundo de la ciencia, como  Peter Higgs, quien demostrara en 1964 la existencia del bosón que lleva su nombre y que apropósito considera que la ciencia y la religión “pueden ser compatibles, con tal de que uno no sea dogmático”.

En lo académico vivió toda una “diferencial” llena de máximos y mínimos desde todos los puntos de vista posibles. Empecemos diciendo que esta etapa fue para Crick, llena de DESICIONES IMPORTANTES. De inicio optó por estudiar Física en Cambridge, fue rechazado, sin embargo, ingresa con el mismo fin en la University College of London, donde a los 21 años (1937); se titula de Licenciado en Ciencias. Sin saberlo, científicos de la talla de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin eran también parte de su generación quienes cursaron las mismas universidades a futuro. Inmediatamente tras su grado, comenzó a trabajar en su tesis doctoral que se vio interrumpida por el inicio de la Segunda Guerra Mundial; causa que lo obliga a movilizarse y desempeñar el papel de desarrollador de minas navales a favor de la Corona Británica, por orden expresa de la Marina Real Británica en 1939, lo que para muchos nazis de la época podría haber sido entendido como un acto villanesco.

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Efectivos de la Marina Real Británica colocan minas en posición para lanzarlas al agua.

Lo cierto es que él mismo se consideró un MEDIOCRE en el campo de la física, entenderlo le tomó 10 años, en 1947 con 31 años decide tomar LA DECISIÓN MÁS IMPORTANTE DE SU VIDA: cambiar de campo y de carrera por completo. Según Pérez de la Vega, la estrategia de Crick fue aplicar lo que el denominó “Prueba del chismorreo” que básicamente consiste en pensar en las cuestiones que se habla más frecuentemente y seguir aquella que solo la pasión puede sostener mediante la curiosidad y dedicación.

LA CONFRONTACIÓN se dio entre dos de sus mayores intereses: la biología molecular y la filosofía en torno a los misterios de la conciencia, el camino era claro, sus conocimientos entorno a la física significaban ser un puente que lo conduciría más rápidamente a la biología y luego en pionero de la Biofísica de la época. De esta manera en 1947 solicita exitosamente una Beca al Consejo de Investigación Médica (MRC), organismo responsable de las investigaciones biomédicas de la Gran Bretaña en la post guerra. Este hecho fue la línea de partida para todo el éxito académico que vino posteriormente. En 1949, retoma su tesis doctoral en conjunto con la Unidad del MRC en el Laboratorio de Física Cavendish perteneciente a la Universidad de Cambridge, ¡sí! aquella que varios años antes no lo aceptara; su tutor de tesis fue el ni más ni menos que Max Perutz, Nobel a la Química en 1962, por determinar la estructura molecular de la mioglobina en conjunto con John Kendrew (1959), de esta manera Perutz es considerado por Crick e incluso Watson como su mentor.

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Perutz with his hemoglobin molecule, 1959. Image credit: Life Sciences Foundation.

El objetivo de SU TESIS DOCTORAL era la determinación de la estructura de las proteínas mediante la difracción de rayos X, técnica que relativamente era aun muy joven para la época. El doctorado no se hizo esperar, terminándolo con total éxito en 1953 en el “Gonville and Cains College” de la Universidad de Cambridge, en ese mismo año publicaba su artículo sobre la doble hélice en el ADN. Cabe mencionar que dos años antes, en 1951, ya había iniciado actividades de investigación con James D. Watson, un post doctorado norteamericano de la Universidad de Indiana, quien con 11 años menos que Crick publicara su tesis doctoral bajo el título: “The Biological Properties of X- Ray Inactivated Bacteriophage”.

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Clase magistral de Francis Crick.

Durante años, Crick se dedicó a estudiar a las células, de forma particular las eucariotas, dos años seguidos se dedico a estudiar en el Laboratory Cambridge Strangeways, allí estudiaba las propiedades físicas del citoplasma eucariota. Los resultados de estas experimentaciones permitieron consolidar la relación profesional con James Watson, se dice que este dúo, es la muestra más representativa del éxito del trabajo en equipo dentro de la investigación científica.

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James Watson y Francis Crick

Por su parte Rosalind Franklin, siguiendo un objetivo parecido, comienza a realizar experimentación entorno a análisis cristalográficos por medio de los rayos x a la molécula del ADN. Diversos autores VILLANIZAN esta parte de la historia con fines pseudo-feministas, lo cierto es que Franklin no era la única en realizar este tipo de experimentación (pero si la principal) ya que los registros indican que Maurice Wilkins realizo experimentos análogos a los realizados por Crick y Watson. La VERDAD, es que tanto Franklin como Wilkins dieron una PISTA IMPORTANTE a Crick y más bien el verdadero asunto polémico es que no la consideraron en la publicación final. Las imágenes obtenidas por Franklin en la difracción tuvieron como rol ser la prueba física de las investigaciones que se llevaban a cabo desde 1951 en donde Rosalind NO PARTICIPÓ (ni tuvo intenciones de participar puesto que su objetivo era diferente al de Watson y Crick) lo que posiblemente será la causa de su exclusión del artículo que finalmente fue publicado en la Revista Nature el 25 de abril de 1953.

Rosalind Franklin | New Scientist

Independientemente de los detalles fisicoquímicos de la propuesta de la doble hélice planteada por estos investigadores, desde el punto de vista biológico, el modelo satisfacía la regla del apareamiento de las bases nitrogenadas descritas por ambos anteriormente. El concepto, en resumen, consistía en que las bases nitrogenadas que conforman el ADN se encontraban COMPLEMENTADAS, cuyo mecanismo implicaba que cada cadena actuaba como molde para generar una nueva y de esta manera asegurar que la nueva célula después de la división celular contuviese una cadena IDÉNTICA a la cadena original. Lo que en definitiva aportaba teórica y experimentalmente el mecanismo de transmisión de la información hereditaria de generación en generación.

Tal revelación no fue ninguna casualidad si no mas bien una serie de resultados que se remontan a los siguientes ANTECEDENTES según menciona (Pérez de la Vega, 2016):

  1. En noviembre de 1943, los científicos, Oswald Avery, Colin MacLeod y Macly McCarty; solicitan la publicación de su artículo titulado: “Studies on the chemical nature of the substance inducting transformation of Pneumococcal types. Introduction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus type III.” Artículo que en definitiva aseguraba de la existencia de una “molécula” capaz de codificar la información biológica.
  2. El premio Nobel de la Química (1954) y de la Paz (1962), Linus Pauling, quien siendo originalmente Ingeniero Químico por la Oregon Agricultural College en 1922, también reconvertido en biólogo; tras titularse de Doctor en Fisicoquímica y Física matemática en 1925, dedicó sus estudios a la difracción de rayos X para cristales. Para posteriormente viajar como becario a Europa a perfeccionar sus técnicas. Es importante mencionar que uno de sus maestros fue Schrödinger, este a pesar de la situación durante y posterior a la Segunda Guerra, siguió desarrollando seminarios y libros que buscaban explicar mediante la física las cuestiones de la vida misma. Ya en mediados y finales de 1930, Pauling empieza a relacionarse con biólogos como Morgan, Dobzhanski, Bridges y Sturtevant. Finalmente, Pauling empieza a aplicar la difracción de rayos x en proteínas (hemoglobina principalmente) y sostenía que la estructura del ADN era una cadena de triple hélice lo que obviamente era un error que sirvió de peldaño para Crick.
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Linus Pauling with molecular model.

Mientras tanto en el Laboratorio de Cavendish, las noticias acerca de los trabajos de Pauling eran analizados con mucha rigurosidad, al mismo tiempo Watson y Crick se hallaban trabajando su modelo de doble hélice. Al poco tiempo se beneficiaron de los datos NO PUBLICADOS de Maurice Wilkins y de Rosalind Franklin, descuido que les daría un papel menos protagónico en el asunto del ADN. Rosalind Franklin en el Royal College (Inglaterra) había obtenido la mejor imagen del mundo entorno al ADN lo que con JUSTICIA SÍ es fruto su trabajo.

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Maurice Wilkins

Estos datos sumados a los antecedentes, el sustento sobre la equimolaridad química para bases nitrogenadas de Chargaff y las imágenes de Franklin eran las pruebas indiscutibles de la estructura del Ácido Desoxirribonucleico que les conduciría al Premio Nobel a los científicos Francis Crick y James Watson, quienes coincidieron con las sospechas de Robert Corey sobre los errores que había cometido Pauling (su jefe).

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El HEROE lo había conseguido, demostrándose a sí mismo la valía de su “Prueba del Chismorreo”; definitivamente la pasión, la dedicación y curiosidad lo habían llevado a ÉXITO, un éxito que como buen super héroe, no lo hizo solo; tras su trabajo existía un equipo, su compañero James Watson y la visión de sus mentores. El trabajo de Crick fue centrado entre 1954 y 1960, en 6 años, dio al mundo el eje central para el estudio de la genética, él y su equipo dedujeron la disposición de las bases nitrogenadas, la codificación de instrucciones para la construcción y replicación del ADN y la combinación de los 20 aminoácidos comunes, lo que bautizaron como “Teoría de la hipótesis de la secuencia”. De forma directa sentó las bases de la existencia de una probable molécula mensajera, ensambladora y de transferencia (ARN) a lo que llamó “Hipótesis del Adaptador” (1958) y en general nombrando a esta suma de primicias como el “dogma central” de la biología molecular. La Academia Sueca de Ciencias, galardonó con el Premio Nobel de la Medicina (1962) a los científicos Francis Crick, James Watson y Maurice Wilkins excluyendo la Química Rosalind Franklin pese a sus aportes.

La tesis continuó hasta 1966, cuando finalmente terminan identificando y nombrando las bases químicas de la molécula: Adenina (A), Guanina (G), Citocina (C) y Timina (T). Por su parte Crick fue condecorado por la Corona Británica en 1972, con la Royal Medal, premio anual para profesionales en ramas científicas otorgada por la Real Sociedad de Londres. Sin embargo, nunca se alejo de la ciencia, en 1973, ingresa al Instituto Salk de Estudios Biológicos en California-Estados Unidos; allí realiza importantes estudios en neurociencias junto a Christof Koch, su interés radicaba en los impulsos eléctricos de las células neuronales, la conciencia y la mente subjetiva (hechos que se suscitan en la corteza cerebral).

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IMPARABLE, es el adjetivo que mejor califica su espíritu académico, ¿recuerdan que sentía atracción por la filosofía, la conciencia y el dogma? Pues bien, Crick tuvo tiempo para ello también, así lo demuestra en una de sus últimas publicaciones: “The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search for the Soul” (1944), donde habla explícitamente sobre la fundamentación científica de la conciencia, los sueños y la estructura celular de las neuronas; llegando así el fatídico día de su muerte un 28 de julio de 2004, con la avanzada edad de 88 años y con un terrible cáncer de colón que interrumpió la edición su último artículo de neurobiología en La Jolla, California.

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Sir Francis Crick, La Jolla 1982, Photograph by Norman Seeff.

HÉROE O VILLANO resulta irrelevante para un hombre de ciencia, Crick simplemente fue un científico entregado a sus sueños, uno que sabía de donde venía, el hijo de un zapatero que con su dedicación anclaría la verdad entorno a la prevalencia genética de las especies; la prueba palpable de lo ridículo que suena darse por vencido, hablar de Francis Crick es hablar de inteligencia, trabajo en equipo, confianza y posiblemente ironía… Definitivamente es todo lo que un BIÓLOGO VERDADERO sería.

REFERENCIA

Pérez de la Vega, M., 2016, Francis Crick: teórico de la biología molecular. AmbioCiencias, 14, 74-81. Revista de divulgación científica editada por la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad de León, ISBN: 1998-3021 (edición digital), 2147- 8942 (edición impresa). Depósito legal: LE-903-07.

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¡FELIZ CUMPLEAÑOS FRANCIS CRICK!