Kitabı oku: «La máquina genética», sayfa 4

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 ellas. Nadie puede predecir exactamente, incluso hoy, cómo va a cristalizarse una proteína, o incluso si puede formar cristales. El proceso es tan incierto que no estaba nada claro que algo como el ribosoma, que tiene no miles sino cientos de miles de átomos, pudiera siquiera formar cristales.

Para que las moléculas formen un cristal bien ordenado, tienen que ser casi idénticas, de modo que puedan acomodarse del mismo modo en un arreglo tridimensional. Al principio, los científicos no sabían si todos los ribosomas de una fuente particular, como una bacteria o el tejido de un animal en concreto, tenían la misma estructura o incluso el mismo grupo de proteínas. Si éste no era el caso, habría sido muy improbable que formaran cristales. La primera pista de que los ribosomas debían tener una estructura definida llegó más o menos una década después del descubrimiento de los propios ribosomas, cuando Breck Byers, en Harvard, observó lo que sucedía al enfriar células de un embrión de pollo. Al principio no buscaba ribosomas; le interesaba estudiar unos largos filamentos celulares llamados microtúbulos, involucrados en muchos procesos, como la división celular. Mientras los estudiaba en 1966, notó que los ribosomas en estas células se agrupaban en forma de láminas regulares. Estas láminas tenían sólo un ribosoma de grosor y formaban cristales bidimensionales, en vez de las tradicionales estructuras tridimensionales. Max Perutz invitó a Byers al LMB para trabajar en sus cristales bidimensionales. Byers fue dos veces, en las décadas de 1960 y 1970, pero al pare-cer no obtuvo resultados.

Mientras tanto, dos jóvenes científicos del LMB, Nigel Unwin y Richard Henderson, estaban descubriendo formas diferentes de determinar la estructura de las moléculas biológicas. Unwin era alto y delgado, con un fleco que le daba un aspecto de Beatle; Henderson, por su lado, se veía tan joven que uno podía confundirlo con un adolescente, aspecto exacerbado por su predilección por la ropa informal. Ambos estaban llenos de energía y empeñados en dejar su huella en la ciencia. Unwin y Henderson buscaban la forma de determinar la estructura de la bacteriorrodopsina, una proteína que se encuentra en la membrana de una bacteria que prospera en medios ricos en sal y que genera energía a partir de la luz. Por entonces, no se conocía ningún método para producir cris-tales tridimensionales a partir de las proteínas de las membranas. Estas proteínas se encuentran en el entorno aceitoso de la membrana lipídica que envuelve a todas las células y por lo tanto no son solubles en agua, de modo que los métodos tradicionales para cristalizar proteínas no servían con ellas. Unwin y Henderson decidieron trabajar con cristales bidimensionales como los que había visto Byers y usar el microscopio electrónico para determinar su estructura.

Como los rayos X, los electrones tienen una naturaleza ondulatoria y una longitud de onda aún menor. Se han empleado para determinar la estructura atómica de minerales y metales, pero las moléculas biológicas tienen muy poco contraste, es decir que, en términos de sus propiedades de dispersión, no destacan mucho del agua o de las membranas lipídicas que las rodean. Para verlas con suficiente detalle, habría que exponerlas a una cantidad tan alta de electrones que las moléculas se desintegrarían antes de que su estructura pudiera verse. Sin embargo, usando cristales bidimensionales Unwin y Henderson desarrollaron métodos para obtener la estructura mediante cristalografía con una baja dosis de electrones.

En 1972, cuando apenas acababan de empezar a desarrollar sus métodos, Unwin encontró un artículo que reportaba que los ribosomas forman conjuntos bidimensionales parecidos a los que había observado Byers, pero esta vez a partir de los oocitos (células que dan origen a los óvulos) de cierta especie de lagarto. Le escribió al autor, Carlos Taddei, para preguntarle por estos cristales, pero no obtuvo respuesta, ni siquiera tras varios intentos. Con lo que sólo puede describirse como una inflexible determinación, Unwin tomó un tren de Cambridge a Nápoles, encontró el laboratorio de Taddei y tocó a su puerta. Finalmente Taddei pasó una temporada en el LMB trabajando para Unwin. Además de su curiosa reticencia a responder las preguntas originales de Unwin, también resultó ser un antisocial excéntrico en otros sentidos. En el LMB se volvió célebre por fumar despreocupadamente su pipa en el laboratorio y disparar con frecuencia las alarmas contra incendios.

Unwin trabajó en el problema por unos cuantos años y, aunque obtuvo algo de información, terminó por entender que estos cristales bidimensionales de ribosomas de oocito de lagarto no eran suficientemente buenos para obtener una estructura atómica detallada. Así que terminó renunciando a su búsqueda y pasó a otros asuntos. Tanto él como Henderson serían pioneros en la investigación de la estructura de las proteínas de la membrana. Los lagartos de Unwin, a los que mantenía en el sótano del edificio, se escaparon y multiplicaron, y durante años uno podía verlos pasear de vez en cuando por los alrededores del lugar.

Aunque los cristales bidimensionales de ribosomas provenientes de embriones de pollo y oocitos de lagarto resultaron un callejón sin salida, fueron importantes porque demostraron que en efecto los ribosomas podían cristalizarse, aunque fuera en dos dimensiones, lo cual sugería que al menos poseían una estructura definida. ¿Realmente podrían formar cristales tridimensionales como los que se habían usado para encontrar la estructura de proteínas como la hemoglobina? Hacia media-dos de la década de 1970 ya se habían cristalizado moléculas de proteínas mucho más grandes que la hemoglobina, entre ellas grandes conjuntos de proteínas y virus enteros. Así que, aunque las subunidades riboso-males eran diez veces mayores que la molécula más grande cristalizada hasta el momento, no parecía absurdo tratar de convencerla de que formara el tipo de cristal a partir del cual algún día podría determinarse su estructura.

Uno de los que confiaba en ello era Heinz-Günter Wittmann, que con su esposa, Brigitte Wittmann-Liebold, había trabajado en el código genético empleando virus del mosaico del tabaco, que usa una sola molécula de ARN, en vez de ADN, para almacenar sus genes. En 1966, a Wittmann le otorgaron una dirección en el Instituto de Genética Molecular Max Planck en Berlín. Esto lo dotaba de una enorme cantidad de recur-sos y lo ponía a cargo de la supervisión de un departamento (Abteilung, en alemán). Los artículos que se producían en ese departamento incluían “Abteilung Wittmann” como parte de la dirección (hoy en día, los directores del Max Planck rara vez bautizan sus departamentos con su nombre y prefieren darle el de su área de investigación).

Una vez que la organización Max Planck te contrataba como director, era inaudito que te despidiera. Esto le daba a Wittmann la libertad de intentar cosas que podían tardar mucho tiempo en dar frutos. De forma casi estereotípicamente alemana, Wittmann organizó de manera sistemática su departamento para estudiar cada aspecto de los ribosomas. Algunas actividades eran importantes en ese momento pero soporíferas, como purificar proteínas ribosomales a partir de muchas especies distintas y secuenciar trabajosamente cada una. La secuenciación de ADN, desarrollada por Frederick Sanger en 1977, sustituyó mucho de este trabajo, porque era mucho más rápido secuenciar el gen para hacer una proteína que secuenciar la proteína misma. Pero Wittmann también era lo suficientemente listo como para saber que la estructura era la clave del funcionamiento del ribosoma.

Unos años después de que Wittmann abriera su departamento, apareció en el mundo de la cristalografía un curioso personaje. Se trataba de un alemán de nombre Hasko Paradies y, aunque era pediatra por formación, se había dedicado a cristalizar moléculas importantes. Al parecer no existía nada que no hubiera cristalizado. Cristalizó el ARNt antes que nadie, así como muchos grandes complejos de proteínas. El único problema era que su trabajo no se sostenía ante el escrutinio de otros científicos. Cuando David Blow, un pionero de la cristalografía de enzimas, vio una imagen de difracción de rayos X de uno de los supuestos cristales de ARNt de Paradies durante una conferencia que éste dictó en el King’s College de Londres, la reconoció de inmediato: era quimotripsina, una proteína cuya estructura Blow había descubierto años atrás. Confrontó a Paradies, quien poco después dejó la universidad.

Pero, puesto que Paradies había “cristalizado” tantas moléculas importantes, se le ofreció un puesto en el departamento de Wittmann, a pesar de que éste parecía conocer las circunstancias de su salida de Londres. Permaneció en el instituto hasta 1974, año en que publicó un artículo sobre la cristalización de ribosomas y obtuvo una plaza de profesor en la Universidad Libre de Berlín. Unos años después, en 1983, Wayne Hendrickson y varios otros cristalógrafos importantes enviaron una carta a Nature exponiendo las razones por las que estaban convencidos de que partes clave de la investigación de Paradies representaban “falsificaciones deliberadas” y debían “descartarse”. Aunque respondió a la carta para defender su trabajo, Paradies abandonó su puesto en Berlín poco después por razones que, aseguró, no estaban relacionadas con la denuncia y desapareció del mundo de las estructuras biológicas.

Con frecuencia, el solo hecho de escuchar que algo es posible derriba una enorme barrera psicológica e impulsa a la gente a intentar cosas nuevas. Así, aunque los cristales de ARNt de Paradies fueron ampliamente rechazados, Brian Clark, que por entonces trabajaba en el mismo problema, cuenta que las afirmaciones de Paradies lo estimularon y que algunas de sus sugerencias incluso lo ayudaron a producir genuinos cristales de ARNt. Algo similar ocurrió con Wittmann, quien sin conocer (o sin creer del todo) los errores de Paradies, y al considerar prometedores sus “resultados” iniciales, siguió interesado en encontrar a alguien que cristalizara el ribosoma.

Otro entusiasta era Bob Fletterick, un cristalógrafo que se encontraba en la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá. Estaba por obtener allí su definitividad, pero su novia de entonces había nacido en Ale-mania y Fletterick pensó que sería bueno que ambos pasaran algunos años en ese país. Así, a principios de 1978 se puso en contacto con Witt-mann para discutir la posibilidad de trabajar en la cristalización del ribosoma. A Wittmann le pareció que era buena idea y lo propuso para una beca Humboldt, que le concedieron unos meses después. Fletterick recuerda que su salario era aún mayor que el de la plaza de profesor que tenía en Canadá. Sin embargo, su estadía con Wittmann nunca se mate-rializó, porque su novia de pronto “cambió de parecer” y ya no quiso ir a vivir a Alemania. Por entonces, él recibió muchas ofertas laborales en Estados Unidos y terminó pasando el resto de su carrera en San Francisco, como profesor titular de la Universidad de California en San Francisco.

Las malas experiencias con Paradies y Fletterick pueden haber desanimado un poco a Wittmann, pero la tercera fue la vencida cuando una científica israelí, Ada Yonath, le preguntó si podía trabajar con él. Yonath tenía la combinación precisa de ambición y tenacidad que el proyecto requería.

En ese entonces, Yonath era profesora del Instituto Weizmann en Israel. En algún momento, tras haber conocido a Wittmann en una conferencia, le propuso la idea de pasar una temporada en su instituto en Berlín. Por suerte, Wittmann aún tenía la beca Humboldt que Fletterinck no aprovechó y pronto dispuso que se la concedieran a Yonath en su lugar.

FIGURA 4.1. Heinz-Günter Wittmann (cortesía de Brigitte Wittmann-Liebold) y Ada Yonath (cortesía de William Duax).

El camino de Yonath a Berlín no fue sencillo; más aún, tuvo que superar algunos obstáculos formidables. Creció en Jerusalén, en el seno de una familia ortodoxa pobre cuyas circunstancias se volvieron aún más difíciles por la muerte prematura de su padre, con tan sólo 42 años. Los padres de Yonath apoyaban su educación, aunque sus duras circunstancias la obligaron a trabajar desde muy joven para ayudar a su familia. En uno de los primeros atisbos de su férrea determinación, logró graduarse en la Universidad Hebrea de Jerusalén y obtener un doctorado en el Instituto Weizmann. Tras una estancia posdoctoral en Estados Unidos, regresó al instituto a incorporarse como profesora.

Yonath comenzó su trabajo con el ribosoma tratando de cristalizar uno de los factores proteínicos que le ayudan al ribosoma a comenzar en el punto correcto del ARNm, pero a un año de empezar había hecho pocos progresos. Sufrió un revés cuando un accidente de bicicleta la obligó a pasar varios meses convaleciente. Durante este tiempo, según una entre-vista con Elizabeth Pennisi en Science en 1999, descubrió que el laboratorio de Wittmann estaba purificando grandes cantidades de ribosomas de distintas especies y le preguntó a Wittmann si podía tratar de cristalizarlos.

La experiencia cristalográfica de Yonath se limitaba a un par de proteínas pequeñas y no tenía ninguna publicación sobre ribosomas. Pero tras sus dos salidas en falso con Paradies y Fletterick, Wittmann seguramente estaba encantado de encontrar alguien dispuesto a hacerse cargo de un proyecto tan desafiante. En el mismo artículo de Pennisi, Yonath recuerda: “Me dijo que éste era el sueño de su vida y me dio todo lo que necesitaba.”

Los avances en biología muchas veces dependen de elegir el organismo correcto para trabajar. Por ejemplo, el estudio de la transmisión nerviosa fue posible gracias a los axones gigantes de los calamares, porque son suficientemente grandes como para que uno los vea y les inserte electrodos. Los primeros genetistas usaron moscas de la fruta porque se reproducen rápidamente y es fácil seguir diversos marcadores visuales, como el color de los ojos, para deducir cómo se heredan varios rasgos. En el caso de las bacterias, el organismo estándar para los estudios bioquímicos y genéticos de todo tipo es la Escherichia coli, o E. coli, porque es fácil de cultivar, se duplica cada 20 minutos y se puede hacer genética con ella. Su nombre proviene de la persona que la descubrió, Theodor Escherich, y del hecho de que se encuentra en el colon humano. El público en general está familiarizado con ella a causa de los brotes ocasionales de disentería se-vera que pueden causar algunas de sus cepas más virulentas. No es extra-ño que se convirtiera en la fuente principal de ribosomas para purificar y estudiar; el laboratorio de Wittmann tenía un generoso suministro de ese microorganismo. Los primeros intentos por obtener cristales de ribosomas de E. coli sólo produjeron diminutos microcristales, tan pequeños que no resultaban más útiles que los cristales bidimensionales que ya estaban estudiando otros mediante microscopía electrónica. Necesitaban un nuevo organismo y por suerte su colega Volker Erdmann tenía uno perfecto para comenzar.

A la edad de 15 años, Erdmann emigró de Alemania a New Hampshire, Estados Unidos, donde asistió a la preparatoria y la universidad. Tenía curiosidad por volver a su lugar de origen, así que regresó a Alemania a hacer su doctorado, tras lo cual comenzó a trabajar en el laboratorio de Masayasu Nomura en Wisconsin. Había escuchado sobre el trabajo de Nomura, que podía desarmar y volver a armar entera la subunidad menor, o 30S, del ribosoma, y quería descubrir si podía hacer lo mismo con la unidad mayor, o 50S. Los nombres 30S y 50S para las subunidades de los ribosomas bacterianos indican qué tan rápido se sedimentan en un tubo de ensayo cuando se lo hace girar a gran velocidad en una centrifugadora. La S significa unidad de Svedberg, bautizada así en honor del científico sueco Theodor Svedberg, que describió cómo se sedimentan las moléculas en una ultracentrífuga. Curiosamente, el ribosoma bacteria-no completo es 70S y no 80S, porque la velocidad con la que se sedimenta una partícula depende no sólo de su masa sino de su forma general.

Al principio, Erdmann trató de reensamblar subunidades 50S de E. coli, que es, naturalmente, lo que Nomura había usado para la subunidad 30S, pero fracasó por completo. Así que cambió a una bacteria llamada Bacillus stearothermophilus. La palabra thermophilus significa “amante del calor” y la bacteria prospera naturalmente en fuentes termales a alrededor de 60 °C. Cuando desarmó unidades 50S de estas bacterias termófilas, pudo repetir el truco que Nomura había hecho con la subunidad menor. Al terminar su beca, en su última oscilación entre Alemania y Estados Unidos, se trasladó al departamento de Wittmann en Berlín, donde montó su propio laboratorio y llevó sus muestras de subunidades 50S consigo.

Un día, a finales de la década de 1970, Yonath y Wittmann le contaron a Erdmann sobre sus planes de cristalizar ribosomas y le preguntaron si querría ayudarlos. Erdmann respondió que podía ayudar si trabajaban con ribosomas de B. stearothermophilus, puesto que eran con los que estaba familiarizado. Se cree que, puesto que las moléculas de las bacterias termófilas son resistentes al calor, son más estables y es más probable que se cristalicen. Decidieron reunirse el siguiente domingo por la mañana. Erdmann le pidió a su esposa, Hannelore, que trabajaba con él, que lo acompañara, porque ella sabía en qué parte del congelador se encontraban las viejas muestras de la subunidad mayor. Con Erdmann y su esposa, Yonath preparó pruebas de cristalización de esas muestras. Erdmann recuerda que apenas tres días más tarde, el miércoles, Wittmann les informó que tenían cristales. Barendt Tesche, un microscopista electrónico, confirmó que en efecto tenían cristales de la subunidad 50S.

El equipo trató de mejorar los cristales originales, muy pequeños. Cuando se acabó el material original de Erdmann, tuvieron que hacer subunidades mayores a partir de ribosomas nuevos. Hubo un periodo durante el cual no pudieron reproducir los cristales originales. Erdmann me contó, divertido, que les preocupaba que, puesto que los cristales originales provenían de subunidades que se habían almacenado en un congelador a –80 °C por cuatro años, ¡tendrían que esperar el mismo lapso, tras purificar los ribosomas, para producir cristales! Por suerte, terminaron aprendiendo a obtenerlos de forma sistemática.

Obtener cristales reales, tridimensionales, de una molécula con varios cientos de miles de átomos era un logro notable, pero, en vez de anunciarlo con bombo y platillo en una de las revistas más importantes, los resultados se publicaron en una revista nueva, ahora extinta, llamada Biochemistry International. Wittmann era editor fundador de esta revista, cuyo nombre contrastaba con la escasa cantidad de lectores que tenía. Le pregunté a Erdmann por qué Wittmann eligió una plataforma relativamente desconocida para publicar un resultado tan importante, en vez de una revista de alto perfil como Nature o Science. Erdmann especuló que Witt-mann era bastante conservador y también un poco reticente y cauto después del episodio de Paradies, así que no quería hacer mucho escándalo pero sí al menos dejar registro.

Animado por este primer éxito, Wittmann hizo lo que pudo por garantizarle a Yonath un apoyo de largo plazo para que siguiera trabajando en el problema. Trató de conseguirle un puesto de directora como el suyo, pero la prestigiosa Sociedad Max Planck, al parecer no muy impresionada por las credenciales de Yonath en ese momento, lo rechazó. Finalmente, convenció a la sociedad de mantener un laboratorio especial para ella en Hamburgo, justo al lado del sincrotrón alemán, cuyos poderosos haces de rayos X se necesitarían para estudiar los cristales. Y, lo que es igual de importante, le proporcionó el generoso apoyo de su propio departamento para fabricar y estudiar los ribosomas. Con los años, él y Yonath se hicieron muy buenos amigos.

Su éxito motivó a otros a entrar al ruedo. La Unión Soviética construyó el pueblito de Púshchino como un centro científico que albergaba varios institutos bien financiados, entre ellos el que encabezaba el brillante bioquímico experto en ribosomas Alexander Spirin. Como Wittmann, Spirin dirigía a un numeroso grupo de científicos que estudiaban casi todos los aspectos de los ribosomas. No era tan sistemático como Witt-mann, pero sí un científico con una gran imaginación, que publicaba ideas muy osadas porque no tenía miedo de equivocarse de vez en cuando. Spirin también era un hombre muy independiente al que no le gustaba someterse a la autoridad. Por ejemplo, una vez le pidieron que firmara una petición para expulsar a Andréi Sájarov, el físico nuclear disidente y padre de la bomba de hidrógeno soviética, de la Academia de Ciencias de la URSS. Negarse abiertamente a firmar la solicitud habría sido una incómoda decisión política para un miembro destacado de la academia que también era director de uno de sus institutos principales, así que Spirin decidió hacerse tonto embarcándose en un largo “viaje de caza” en unos bosques lejanos en las afueras de Púshchino.

El instituto de Spirin también se interesaba por la estructura del ribosoma y uno de sus miembros, Maria Garber, dirigía un grupito que buscaba cristalizar proteínas individuales del ribosoma o bien los factores proteínicos que ayudaban al ribosoma a desempeñar diversas tareas. Como todos los demás, ella también lo intentó con proteínas de ribosomas de E. coli.

FIGURA 4.2. Maria Garber con su grupo en Púshchino, Rusia. Marat Yusupov está en el extremo superior derecho (cortesía de Maria Garber).

Garber cambió el rumbo de la investigación del ribosoma en 1978, cuando leyó un informe japonés que describía el uso de una nueva bacteria que crecía a temperaturas aún más elevadas que B. stearothermophilus como fuente para cristalizar dos proteínas importantes que actuaban sobre el ribosoma. La aisló en 1971 Taro Oshima a partir de las fuentes hidrotermales de la península de Izu en Japón; crecía óptimamente a la abrasadora temperatura de 75 °C (si alguien metiera la mano en una fuente hidrotermal a esa temperatura, se quemaría en segundos). Bautizaron la nueva bacteria con el inconfundible, si bien tautológico, nombre de Thermus thermophilus.

Garber decidió que esta nueva bacteria era la respuesta. Pasó unos meses en Japón y en diciembre de 1979 llevó de vuelta a su laboratorio algunas cepas de la bacteria, pero desafortunadamente murieron en el camino. Le pidió a Oshima que mandara células frescas por correo, que llegaron sanas y salvas. A finales de 1980, Garber y sus colegas habían conseguido usar estas bacterias para obtener hermosos cristales de una proteína, o factor, de gran tamaño, llamado factor de elongación g, que ayuda al ribosoma a moverse a lo largo del ARNm.

Este primer éxito con las proteínas de T. thermophilus animó a Garber y a sus colegas a intentar otras cosas con el mismo organismo. Dados los pocos recursos de los que por entonces se disponía en la Unión Soviética, resultaba muy caro cultivar grandes cantidades de T. thermophilus y Garber no quería desperdiciar nada. Invitaron a otros científicos de la URSS a tomar todas las proteínas de las bacterias que quisieran, como si fueran un matadero que emplea todas las partes de un animal sacrificado.

Uno de los colegas de Garber era Igor Serdyuk, un miembro del Partido Comunista que se ocupaba de la “comunicación con países extranjeros” y que no tenía problemas para viajar con frecuencia a Occidente, ni siquiera durante el punto más álgido de la Guerra Fría. Antes había usado técnicas de baja resolución para caracterizar la forma general de los ribosomas, así que tenía un interés natural por comprobar si podía cristalizarlos con el material del laboratorio de Garber. Él y su alumna Liza Karpov purificaron ribosomas de T. thermophilus y obtuvieron cristales muy pequeños, como los primeros que se lograron en Berlín. Este éxito inicial llevó a Garber a pedirle a Spirin que financiara un grupo para tratar de cristalizar ribosomas de este nuevo organismo.

Spirin accedió y se conformó un grupo de varias personas, de las cuales la más notable era Marat Yusupov, un alumno de Spirin. Puesto que no tenían mucha experiencia en cristalización, le pidieron ayuda a dos personas del Instituto de Cristalografía de Moscú, Vladimir Barynin y Sergei Trakhanov. Para 1986, ya tenían cristales de la subunidad menor y, usando un truco de Trakhanov para purificar los ribosomas, del ribosoma completo. Con los cristales de 50S fruto del esfuerzo de Yonath y Wittmann, esto significaba que tanto ambas subunidades como el ribosoma completo habían logrado cristalizarse.

En julio de 1987, Yusupov presentó sus resultados en un cartel durante un encuentro en Le Bischenberg, cerca de Estrasburgo, Francia, y un mes después el trabajo se publicó en la revista europea FEBS Letters. Pocos meses más tarde, Yonath y Wittmann informaron que también ellos tenían cristales de la subunidad menor y de ribosomas completos a partir de la misma especie, T. thermophilus, que fue la que usaron los rusos. Publicaron sus resultados en la misma revista desconocida, Biochemistry International, en la que habían informado varios años antes sobre sus cristales originales. Al año siguiente, Yonath reportó mejores cristales de la subunidad menor o 30S que se veían al menos tan bien como los de los rusos.

Esto podría haber conducido a una competencia frontal entre los grupos ruso y alemán pero no sería así. En comparación con los alemanes, los rusos estaban muy mal financiados y equipados, especialmente para la cristalografía de moléculas grandes. En un esfuerzo por llevar el trabajo hacia la siguiente etapa, Marat Yusupov y su esposa, Gulnara, viajaron a Estrasburgo para continuar el trabajo de cristalografía del ribosoma en colaboración con Jean-Pierre Ebel y Dino Moras. Por razones desconocidas para Yusupov, llegó un momento en el que Ebel decidió interrumpir la colaboración. Por su lado, Spirin creía que Yonath y Wittmann habían convencido a Ebel de que no compitiera con ellos.

Fuera cual fuera la razón, todo el proyecto ruso de cristalización de ribosomas se marchitó y Maria Garber volvió a su trabajo original con las proteínas y los factores individuales del ribosoma. Al ver frustrados sus esfuerzos, algunos de los principales protagonistas del proyecto ruso se dispersaron por el mundo. Unos años después, a mediados de la década de 1990, Yusupov le escribió a Harry Noller, un importante bioquímico de ribosomas en la Universidad de California en Santa Cruz para pedirle que le permitiera trabajar en la estructura del ribosoma en su laboratorio, pero ésa es una historia que conviene contar después. Sergei Trakhanov parece haber llevado una vida peripatética: trabajó en diversas cosas en Japón y Estados Unidos por casi dos décadas. También estuvo un tiempo en el laboratorio de Noller después de que Yusupov se fuera, antes de volver a Europa.

Con el proyecto ruso esencialmente desmantelado, Yonath dirigía el único grupo que trabajaba en cristalografía del ribosoma. Hacia finales de la década de 1980, ninguno de los cristales tenía la calidad necesaria para revelar la estructura atómica de alguna de las subunidades del ribosoma y mucho menos el objeto entero, pero en principio podrían haber sido suficientes para mostrar algo sobre cómo se organizan las proteínas y el ARN.

En cambio, los avances en la estructura del ribosoma iban emergiendo lentamente a partir de las borrosas imágenes que aparecían en el micros-copio electrónico. Parte del trabajo tenía que ver con anticuerpos, que son proteínas que produce nuestro sistema inmunitario y que pueden unirse a blancos muy específicos. En un astuto experimento, Jim Lake, de la Universidad de California en Los Ángeles, uno de los científicos que estudiaba ribosomas usando microscopios electrónicos, fabricó anticuerpos que reconocían las primeras etapas de una proteína recién hecha. En 1982, demostró que estos anticuerpos estaban unidos a la parte posterior de la subunidad mayor. Es decir, se encontraban en el extremo opuesto al sitio en el que el nuevo aminoácido del ARNt se unía a la cadena de proteínas en construcción. Esto sugería que debía haber un túnel en la subunidad mayor: un canal de parto por el que la nueva cadena de proteína debía pasar antes de salir por el otro lado. Unos años después, en 1986, Nigel Unwin confirmó la presencia de este túnel analizando sus cristales bidimensionales de ribosomas de lagarto en el microscopio electrónico. Al año siguiente, Yonath y Wittmann también informaron que podía verse un túnel al analizar secciones bidimensionales de sus cristales de ribosoma en el microscopio electrónico. Ambos informes se basaban en estructuras borrosas o de baja resolución. Además, ni los ribosomas ni el túnel en estas estructuras se parecen mucho al ribosoma que conocemos hoy. No está claro que cualquiera de los dos grupos hubiera estado suficientemente seguro de haber identificado elementos en sus mapas que fueran el túnel a través del cual emergían las proteínas recién hechas si Lake no hubiera demostrado ya que existía.