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Gracias a ella la ciencia ha
dado grandes pasos, y aunque sirve de base a muchos campos de estudio, es elativamente poco conocida.
Pero para celebrar un siglo
desde que se utilizó por primera vez, la ONU proclamó 2014 como el Año
Internacional de la Cristalografía y la comunidad científica espera ofrecerle
un merecido reconocimiento.
Sitio de la UNESCO para celebrar el año de la cristalografía http://www.iycr2014.org/home
En palabras del Premio Nobel
de Química Max Perutz, la cristalografía muestra "por qué la sangre es
roja y el césped verde, por qué el diamante es duro y la cera blanda, por qué
el grafito escribe sobre el papel y por qué la seda es fuerte".
La historia
Cuando Rosalind Franklin y
Maurice Wilkins experimentaron con la difracción de rayos X nació la icónica
foto 51. Su patrón de puntos permitió a Francis Crick y James Watson revelar la
hermosa estructura de doble hélice del ADN.
Los puntos de la foto 51 permitieron revelar la estructura del ADN.
Pero la historia de la cristalografía
comenzó mucho antes.
El físico alemán Max von Laue
fue un pionero y ganó un premio Nobel por sus experimentos en 1914. Luego
William y Laurence Bragg, padre e hijo, siguieron sus pasos.
Los Braggs son considerados
como los fundadores de la cristalografía de rayos X: ellos analizaron la forma
en que los cristales se dispersan en patrones, o difractan, sobre platos
fotográficos.
Estos patrones pueden usarse
para entrever las estructuras moleculares tridimensionales del objeto bajo
estudio.
La Unión Internacional de
Cristalografía identifica 48 premios Nobel que pueden de alguna forma
atribuirse a su ámbito.
Dorothy Hodgin usó este método
para descubrir no sólo la estructura de la penicilina sino también la de la
vitamina B12, y más tarde la de la insulina. En 1964 fue galardonada con el
Nobel de Química.
Dorothy Hodgkin, pionera de la cristalografía.
Otras estructuras como la
mioglobina o la hemoglobina también fueron reconocidas con los premios de la
Real Academia Sueca de la Ciencias.
"No es posible exagerar
sobre lo importante que es", dice Mike Glazer, profesor emérito de física
de la Universidad de Oxford.
"Si no fuera por el
descubrimiento hecho hace 100 años, el mundo tendría una apariencia muy
diferente a la que tiene ahora", añade Glazer.
"Estamos rodeados de
materiales sólidos, y la mayoría de ellos son cristalinos".
Lo que Braggs y von Laue
hicieron nos permitió entender disposición atómica de esos sólidos. Eso es muy
importante si se quieren crear nuevos materiales o entender cómo funcionan,
según explica Glazer a la BBC
Un poco de misterio
Difracción por rayos X de platino.
Aunque la cristalografía es la
base en la que se apoyan muchos campos de la ciencia, los científicos dicen que
pocas veces atrae la atención sobre la técnica en sí misma.
"Desde el principio de
los tiempos, la gente ha estado fascinada por la belleza, la pureza, el
misterio y las propiedades de los cristales", dice Peter Strickland, de la
Unión Internacional de Cristalografía.
Pero a pesar de ello, este
método a menudo se esconde bajo otras áreas científicas.
"Aunque otras
especialidades hacen uso de lo que hacemos, es verdad que muchos colegas
científicos piensan que la cristalografía es un misterio", dice Glazer.
Según él, esto pasa porque
determinar la estructura de objetos involucra cálculos matemáticos complejos.
"Lo que obtenemos son
puntos en una película y tenemos que deducir la estructura sin tener
necesariamente un modelo. Eso requiere medir la intensidad de los puntos con
mucha precisión y hacer un montón de cálculos matemáticos para reformar una
imagen del objeto que generó el patrón de difracción", aclara Glazer en
conversación con la BBC.
"Tuvo un enorme impacto
pero al mismo tiempo se sabe muy poco de ella en la esfera pública", añade
el científico.
Beneficios para el futuro
Al conocer la estructura atómica de la penicilina permitió a los científicos sintetizarla
Al conocer la estructura
atómica de la penicilina permitió a los científicos sintetizarla.
La cristalografía ofrece a los
científicos un conocimiento útil de la estructura de las proteínas y a partir
de allí, pueden desarrollar experimentos para crear nuevos fármacos.
Es un gran ejemplo de la
universalidad de la ciencia, dice Strickland.
"El desarrollo de los
fármacos modernos, de la nanotecnología y de la biotecnología se basa en los
resultados cristalográficos. Las propiedades de las formas sólidas de los
ingredientes farmacológicos activos depende mucho de su estructura
interna".
"Los experimentos
cristalográficos dan base al desarrollo de prácticamente todos los materiales
nuevos, desde los cotidianos como pasta de dientes, chocolate, o memoria
informática hasta los componentes más avanzados de aeronaves y
automóviles", enumera el experto.
"Ha pasado un siglo desde
que los cristales mostraron sus secretos a los rayos X", dice Strickland.
Y hasta el día de hoy, han permitido a los científicos diseñar nuevos
materiales y medicamentos.
Dorothy Hodgkin usó rayos X para conocer la estructura molecular de la insulina.
Escrito por:
Melissa Hogenboom
BBC
