Dorothy Crowfoot). Fue una de las primeras mujeres en titularse con honores de la carrera de química en el Somerville College de la Universidad de Oxford y luego en obtener su doctorado, bajo la guía de John Desmond Bernal, en Cambridge.
Bernal era un brillante polímata, pero un tanto disperso intelectualmente. Hizo las primeras incursiones en muchos problemas importantes, pero no siempre les dio seguimiento hasta solucionarlos. Tal vez tenía demasiadas distracciones. Durante la segunda Guerra Mundial, el gobierno británico le pidió asesoría sobre los mejores sitios para realizar el desembarco del Día D en Normandía. Bernal era un comunista apasionado y no dejó de ser un apólogo del gobierno soviético ni siquiera cuando se dieron a conocer las atrocidades cometidas por Stalin. También era un apasionado por las mujeres y en ocasiones mantenía relaciones con varias al mismo tiempo. Muchas —entre ellas la misma Hodgkin— sentían que Bernal realmente las quería y las ayudaba a avanzar en sus carreras y mantuvieron su amistad con él por el resto de su vida, aunque sus relaciones románticas hubieran terminado. De hecho, varias se turnaron para cuidarlo durante su enfermedad terminal.
Tal vez como producto de todas esas distracciones, varios de los protegidos de Bernal harían mayores contribuciones y se volverían más famosos que él mismo. Hodgkin fue uno de los casos más ilustres. Tras obtener su doctorado, regresó a Oxford, pero el mundo académico no estaba muy dispuesto a contratar mujeres y no pudo obtener un puesto allí. Por suerte, su Somerville College, donde se había graduado, le dio una beca, que ella complementó con varias otras becas de investigación temporales. Le asignaron un espacio en el ático del Museo de Historia Natural de la universidad. Para llevar a cabo allí sus experimentos, con frecuencia tenía que mantener en un equilibrio precario sus valiosos cristales con una mano mientras subía la escalera. Pero ella, impertérrita ante la dificultad y la incertidumbre de sus circunstancias laborales, demostró un criterio excepcional al decidirse por la investigación de moléculas biológicas muy importantes, entre ellas la penicilina y la vitamina B12. Esta última contiene varios cientos de átomos y dilucidar su estructura se consideraba un tour de force. En cierto punto, Bernal le dijo a Hodgkin que ella ganaría un premio Nobel. Ella le preguntó si algún día la elegirían miembro de la Royal Society y se cuenta que él respondió: “¡Eso sería mucho más difícil!” Para los hombres habría sido al revés, pero por esa época la Royal Society no había elegido a una sola mujer en sus 300 años de historia. Y sin embargo el trabajo de Hodgkin sencillamente era demasiado importante como para ser ignorado. La nombraron miembro de la Royal Society en 1947, apenas dos años después de que esta sociedad acogiera como miembros a las primeras mujeres: la cristalógrafa Kathleen Lonsdale y la bioquímica Marjorie Stephenson. En 1964, Hodgkin ganó el premio Nobel por su trabajo, un acontecimiento que se reportó con el encabezado “Premio Nobel para una esposa de Oxford”. El artículo comenzaba: “Un ama de casa y madre de tres hijos ganó ayer el premio Nobel de Química”. Para algunos periodistas, su situación doméstica y su capacidad para procrear eran lo más importante que podía contarse sobre ella.
La cristalografía de rayos X era un éxito atronador, pero en principio no quedaba claro que pudieran estudiarse con esta técnica moléculas como las proteínas. A mediados de la década de 1930, cuando Bernal y Hodgkin estudiaron por primera vez los cristales de una proteína con rayos X, no observaron casi ningún punto. Bernal comprendió que los cris-tales de proteínas contienen mucha agua, se secan con facilidad y pierden su estructura original. Cuando él y Hodgkin los mantuvieron hidratados durante el transcurso de los experimentos, pudieron ver un hermoso patrón de difracción. Fue la primera evidencia de que las proteínas pueden tener una estructura definida y no son meras cadenas aleatorias de aminoácidos.
Pero las proteínas no contienen cientos sino miles de átomos, así que los métodos que Hodgkin usó para encontrar la estructura de la vitamina B12 no servirían. Por suerte, Max Perutz, un inmigrante austriaco, decidió ocuparse de este desafiante problema. Perutz abandonó Austria en la década de 1930, escapando de los nazis apenas por unos pocos años. Como Hodgkin, Perutz llegó a Cambridge a trabajar con Bernal, que por entonces era conocido como “el sabio”, porque parecía saberlo todo. Perutz llegó al laboratorio de Bernal justo después de que Hodgkin se fuera y comenzó a trabajar en la hemoglobina, una proteína de nuestra sangre, de gran tamaño, formada por cuatro cadenas separadas, cada una con un átomo de hierro que lleva oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos. Era unas 50 veces más grande que cualquier molécula que se hubiera resuelto mediante cristalografía hasta entonces y la gente pensó que Perutz estaba loco. Perutz mismo no tenía idea de cómo iba a resolver el problema. Les mostraba a sus colegas, lleno de orgullo, hermosas imágenes de difracción de sus cristales, pero cuando le preguntaban qué significaban cambiaba rápidamente de tema. Por suerte para Perutz, Bragg, que ocupó la cátedra Cavendish en Cambridge en 1938 y obtuvo desde ahí una gran influencia, estaba muy entusiasmado por sus objetivos y lo apoyó durante años, aunque sus avances eran lentos o nulos.
Finalmente, casi 20 años después, en 1953, Perutz hizo su descubrimiento clave. Al añadirle a sus cristales un átomo pesado, como el mercurio, cambiaba la intensidad de los puntos. Los átomos pesados sólo se ligan con unos cuantos sitios de la molécula y, al medir las diferencias que causaban en las intensidades de los puntos de difracción de los rayos X, se podía determinar dónde se encontraban esos átomos pesados. Consiguió hacer esto mediante los mismos cálculos de Patterson que había realizado Hodgkin, pero esta vez con la diferencia de intensidades entre los cristales con y sin los átomos pesados ligados. La ubicación de los átomos pesados, a su vez, le permitiría determinar la fase de cada punto y calcular una imagen tridimensional de la molécula. Durante los siguientes seis años, Perutz y su ex alumno John Kendrew resolvieron, usando exactamente este método, las estructuras de la hemoglobina y una pariente más pequeña llamada mioglobina, que también transporta oxígeno. Así, hacia 1960, casi 50 años después de que la cristalografía de rayos X revelara la estructura de la sal común con su disposición ortogonal de sólo dos clases de átomos, esta técnica permitió cartografiar en tres dimensiones una proteína con miles de ellos. Había comenzado la era de la biología estructural.
Perutz fue el tutor de doctorado de Crick, mientras que Kendrew, al menos oficialmente, el asesor posdoctoral de Watson. Tal vez no fue del todo casual que Perutz y Kendrew compartieran el premio Nobel de Quí-mica en 1962 por su descubrimiento de las primeras estructuras proteínicas el mismo año en que Watson y Crick compartieron el de fisiología y medicina con Maurice Wilkins por su trabajo con el ADN. Ese mismo año, Perutz mudó su laboratorio, del cobertizo de bicicletas que habían adaptado detrás del laboratorio Cavendish en medio de la ciudad, donde fue tolerado durante muchos años por los físicos “de verdad”, a su nuevo hogar en un edificio de cuatro pisos en las afueras, al sur de Cambridge: el Laboratorio de Biología Molecular del MRC. Con cuatro premios Nobel en su primer año, el LMB se estrenó a lo grande.
4. Los primeros cristales de la máquina
Gracias al heroico empeño de Max Perutz y John Kendrew, pudimos ver por primera vez cómo se unen los miles de átomos de una proteína para formar estructuras precisas. En su caso, incluso pudieron ver el átomo de hierro que liga la molécula de oxígeno en la mioglobina y la hemoglobina.
Los cristales son, básicamente, arreglos tridimensionales y ordenados de moléculas idénticas. Si una molécula sólo tiene un átomo, resulta bastante fácil hacer un cristal con ella, como si se armara un arreglo regular de esferas parecidas a bolas de billar. Pero una molécula grande e irregular, hecha de miles de átomos, no se acomoda tan fácilmente, porque todas las moléculas tienen que alinearse exactamente en la misma orientación. La más pequeña irregularidad interrumpe el patrón. Sería como tratar de apilar trenecitos de juguete en un arreglo perfectamente alineado y regular. El problema es aún más complicado porque las moléculas de gran tamaño, como las proteínas, no son totalmente rígidas: suelen ser flexibles, con pequeños bucles y prolongaciones que se agitan a su alrededor. Ya es sorprendente que puedan cristalizarse y, mientras más grandes son, más difícil es hacer cristales con
