Frederick Sanger, el único hombre en ganar dos premios Nobel de química

Hace unas pocas semanas, publiqué en este mismo blog una pequeña biografía sobre John Bardeen, el único hombre que ganó dos premios Nobel de física. Aquél artículo lo comenzaba con una frase bastante desalentadora: "La historia de la ciencia no siempre es justa con sus protagonistas". Es triste, pero realmente pienso que es cierto y por eso vuelvo a repetir esa frase. Y, como muestra de ello, hoy os traigo otra de esas grandes mentes de la ciencia cuyos fantásticos logros no están coordinados con su fama popular: Frederick Sanger, el único hombre en ganar dos premios Nobel de química.

Sanger nació en 1918, en un pequeño pueblo inglés de la provincia de Gloucestershire. Hijo de un médico, pasó una infancia bastante acomodada: En su familia no solía escasear el dinero y, de hecho, contrataron un profesor particular para que recibiera una buena educación desde niño. Cuando empezó a ir a la escuela, enseguida le cogió cariño a sus profesores y tomó predilección por las asignaturas científicas, que era su pasión.

Es evidente que el joven Sanger acabaría estudiando ciencia en la universidad. Al principio le gustaba la química, la bioquímica, las matemáticas y la física. Sin embargo, por unas razones u otras, acabó abandonando las matemáticas y la física para acabar dedicándose enteramente a la química y, en especial, a la bioquímica.

Durante sus estudios en la universidad, sus dos padres murieron de cáncer. Pero, por suerte, Sanger continuó adelante y con sólo 22 años empezó su investigación de doctorado. Su tesis, titulada "The metabolism of the amino acid lysine in the animal body", investigaba el metabolismo de la lisina (un aminoácido bastante interesante, de hecho, casi ningún animal puede sintetizar la lisina). Tres años más tarde, en 1943, conseguía finalmente su título de doctorado.

Desde que se doctoró, la carrera de Sanger no ha parado de traer enormes éxitos y descubrimientos que le acabarían haciendo merecedor de dos premios Nobel. Sus aportes no sólo a la química, sino también a la biología, permitieron un avance enorme de la genética y la bioquímica. Principalmente, sus hitos fueron tres, los cuales iremos viendo detenidamente a lo largo del artículo: El descubrimiento de que las proteínas tienen una estructura definida, investigaciones sobre el ARN y un método de secuenciar el ADN.

El primer gran proyecto de Sanger tras su doctorado fue unirse al grupo de investigación del químico proteínico Charles Chibnall. Allí fue donde Sanger descubriría uno de los hechos más importantes de la bioquímica del siglo XX. Todo comenzó con el estudio de la insulina bovina (la cual es muy parecida a la humana, apenas difiere en tres aminoácidos), una proteína de fácil estudio, ya que por aquella época ya se conocían su composición química y se podía obtener en un estado bastante puro.

La proeza de Sanger fue determinar la secuencia completa de aminoácidos, así como su ordenación, de la insulina bovina en el año 1951.

Este descubrimiento es mucho más importante de lo que pueda parecer a simple vista: Durante aquella época, se pensaba que las proteínas era algo amorfo. Con el descubrimiento de Sanger, quedó claro que en realidad todas las proteínas tenían una estructura específica y única. El proceso para llegar a estas conclusiones fue bastante ingenioso: Sanger degradó la insulina en pequeños fragmentos a base del uso de enzimas, y, gracias a determinadas reacciones químicas, consiguió formar una especie de "huella dactilar" (como él mismo la llamó) de la estructura de la proteína (un patrón característico formado por los diferentes fragmentos, los cuales se organizaban según su solubilidad y carga eléctrica).

Gracias a Sanger, la idea de las proteínas amorfas quedó completamente desechada, abriendo así un nuevo campo de investigación bioquímico que ha tenido grandes avances en el siglo XX y que sigue siendo de enorme importancia en el XXI.

Todas estos descubrimientos quedaron recompensadas con un premio Nobel de química en el año 1958, concedido "por su trabajo en la estructura de las proteínas, especialmente la de la insulina".

La obtención del Nobel no hizo que Sanger dejara de lado sus investigaciones, sino que las retomó con más fuerza aún. En el año 1962, se convirtió en uno de los jefes de investigación del laboratorio de biología molecular de Cambridge (en concreto, y como es evidente, se encargó del grupo de investigación de química proteínica). Allí, empezó a investigar el ARNt (ARN transferente, indispensable en el transporte de aminoácidos hasta los ribosomas y la formación de proteínas).

Allí se centró en estudiar las posibilidades de secuenciación de las moléculas del ARN. De todas formas, estas investigaciones no tuvieron tanto éxito como las de las proteínas y pronto acabó cambiando de objetivo: La secuenciación del ADN, un objetivo ambicioso pero que sería de enorme utilidad a la genética.

Tras muchas investigaciones, Sanger consiguió crear un método bastante eficaz en el año 1975 para secuenciar el ADN, el cual es llamado (en su honor) "Método Sanger".

Este método se basaba en una función natural del ADN: La replicación (la famosa duplicación de las cadenas que aparece en cualquier libro de biología). El ADN que se desea secuenciar se tiene que duplicarse en cuatro tubos de reacciones, ya que el ADN tiene cuatro bases nitrogenadas (adenina, citosina, guanina y timina).

Gracias a una serie de reacciones químicas, en cada uno de los tubos se producen cadenas de ADN de distintas longitudes. Para entenderlo de una forma fácil, hay que pensar en cuatro experimentos paralelos, cada uno con la misma cadena de ADN. En cada uno de ellos, se añade un nucleótido especial que detiene la replicación cuando se encuentra con una determinada base. Por ejemplo, en uno de los tubos encontraremos fragmentos cuya última base es una adenina, en otro fragmentos cuya última base es una citosina, etc. Mediante este proceso se acabará consiguiendo conocer la secuencia de ADN,

Nada mejor que ver un vídeo ilustrativo para entender este método. Es bastante esclarecedor y permite continuar centrándonos en la vida de Sanger si tener que perdernos en largas explicaciones sobre su método de secuenciación:



El mismo Sanger puso a prueba su método con excelentes resultados. En 1977, consiguió secuenciar completamente el genoma del bacteriófago Phi-X174, convirtiéndose así en el primer organismo cuyo genoma fue secuenciado. Tiene una cantidad muy pequeña de ADN, pero aún así es un logro de enorme importancia simbólica.

Por supuesto, si por algo destaca el descubrimiento del método de Sanger, es por su vital importancia en el Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo ya conseguido era secuenciar el genoma del ser humano.

Como recompensa por todos estos descubrimiento, en el año 1980 recibió su segundo Nobel de química "por sus contribuciones acerca de la determinación de secuencias de bases en ácidos nucleicos", convirtiéndose así en la primera persona en gozar de dos Nobel de química en su historial.

A día de hoy, Frederick Sanger sigue vivo, pero retirado de la investigación científica. Tras su brillante carrera, decidió retirarse a los 65 años de una forma tranquila, viviendo con su mujer y dedicándose a la jardinería (una de sus aficiones favoritas, por lo que parece). Una anécdota interesante sobre Sanger es que, cuando le ofrecieron ser nombrado caballero, lo rechazó porque no quería que le llamaran "Sir" (aunque más tarde acabó aceptando una orden de mérito).

Una leyenda viva cuyo éxito nunca pasó del ámbito científico y que, injustamente, es menos conocido que otros bioquímicos o biólogos como Watson y Crick, pero que merece el mismo enaltecimiento.

Esta entrada participa en la segunda edición del carnaval de química, que organiza este mismo blog. También participa en la primera edición del carnaval de biología, que organiza Micro Gaia.

Fuentes

Frederick Sanger - Wikipedia (English)
El único hombre vivo con 2 premios Nobel - Tall & Cute

Método de Sanger - Wikipedia
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