Aaron Klug (1926-2018). El pionero de la microscopía electrónica en la cristalografía estructural

Aaron Klug (1926-2018) fue un científico británico de renombre mundial que revolucionó el campo de la biología molecular y la cristalografía. A través de su innovador trabajo en microscopía electrónica y la resolución de la estructura de complejos biológicos, como los ácidos nucleicos y las proteínas, Klug dejó un legado invaluable en el entendimiento de las estructuras biomoleculares. Su contribución al avance de la biología estructural le valió el Premio Nobel de Química en 1982, un reconocimiento a su visión y dedicación a la ciencia.

Orígenes y contexto histórico

Aaron Klug nació el 11 de agosto de 1926 en Zelvas, Lituania, en una familia que, debido a los vaivenes históricos de la región, emigró a Durban (Sudáfrica) cuando él tenía apenas dos años. Su infancia transcurrió en Sudáfrica, un lugar donde se desarrolló su fascinación por la lectura. Entre los libros que marcaron su destino intelectual, uno de los más influyentes fue Microbe Hunters de Paul de Kruif, obra que le inspiró a seguir el camino de la medicina y, eventualmente, la microbiología.

Klug comenzó sus estudios en la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, donde inicialmente se preparó para estudiar medicina, pero pronto se sintió atraído por la química y la física, áreas en las que encontraría su verdadera vocación. Su decisión de dedicarse a la ciencia lo llevó a obtener una beca para estudiar en la Universidad de Ciudad del Cabo, donde completó su Master en Ciencias mientras enseñaba en los laboratorios de la universidad. Durante este tiempo, tuvo la suerte de ser guiado por el cristalógrafo R.W. James, quien le transmitió su pasión por el estudio de la estructura de los materiales mediante la cristalografía.

Logros y contribuciones

El trabajo pionero de Aaron Klug en cristalografía y su dedicación a la microscopía electrónica como técnica estructural fueron fundamentales para los avances en la comprensión de la estructura molecular. Después de completar su formación, Klug se trasladó a Cambridge, donde ingresó en el Laboratorio Cavendish con una beca de investigación para realizar su doctorado. En esta etapa, se especializó en el estudio de la estructura de las proteínas, algo que le acercó a los grandes nombres de la biología molecular.

Su carrera en Cambridge se vio enriquecida por su colaboración con científicos de renombre, como Max Perutz y John Kendrew, quienes también se dedicaban a la cristalografía de proteínas, y por su posterior trabajo con Sir William Lawrence Bragg, uno de los pioneros en la cristalografía de rayos X. Sin embargo, el destino de Klug tomaría un giro significativo al unirse al laboratorio de D.R. Hartree, quien le introdujo a la investigación en el campo de la metalurgia y la informática.

No fue hasta 1953 que Klug se trasladó al Birkbeck College de Londres, donde comenzó a colaborar con Rosalind Franklin, quien trabajaba en la estructura del virus del mosaico del tabaco. Tras la muerte prematura de Franklin en 1958, Klug asumió el liderazgo del proyecto y extendió sus investigaciones a otros virus esféricos.

El avance de la microscopía electrónica

Klug fue el encargado de desarrollar la microscopía electrónica como una herramienta crucial en la resolución de estructuras biológicas a nivel atómico. Este método, que permite observar objetos a escala subcelular, fue utilizado por Klug para resolver la estructura de varias moléculas esenciales para la biología, incluyendo el ARN y el ADN. En 1974, fue capaz de determinar la estructura de un ARNt (Ácido ribonucleico de transferencia) y más tarde, la de un ribozima, una molécula de ARN con capacidad catalítica.

El trabajo de Klug sobre la estructura de los nucleosomas proporcionó la base para comprender cómo se empaqueta el ADN dentro de los cromosomas, un avance fundamental en la genética. Su descubrimiento de los dedos de cinc, un dominio estructural presente en ciertas proteínas que se asocian con el ADN, tuvo implicaciones trascendentales en el estudio de la regulación génica.

Momentos clave en la vida de Aaron Klug

La vida de Klug estuvo marcada por varios hitos científicos que lo catapultaron a la fama internacional. A continuación, algunos de los más relevantes:

• 1953: Se traslada al Birkbeck College y comienza su colaboración con Rosalind Franklin en la investigación sobre el virus del mosaico del tabaco.

• 1958: Asume la dirección del proyecto sobre el virus del mosaico del tabaco tras la muerte de Franklin.

• 1962: Se traslada al Laboratorio de Biología Molecular del Medical Research Council en Cambridge, invitado por Francis Crick, donde continúan sus investigaciones sobre virus.

• 1978: Nombrado Director de la División de Estudios Estructurales en el Laboratorio de Biología Molecular.

• 1982: Premio Nobel de Química por su desarrollo de la microscopía electrónica para la cristalografía y su trabajo en la resolución de estructuras biológicas.

• 1988: Nombrado Caballero por su contribución científica.

• 1995: Se convierte en presidente de la Royal Society y es ingresado en la Orden del Mérito.

Relevancia actual

El impacto de los avances de Aaron Klug en la biología estructural sigue vigente hoy en día. La microscopía electrónica que él perfeccionó sigue siendo una herramienta esencial en la investigación de estructuras biológicas. Su trabajo sobre los dedos de cinc también sigue siendo de gran relevancia en el estudio de la regulación génica y las interacciones proteína-ácido nucleico.

Además de su legado científico, la influencia de Klug en la comunidad académica y su dedicación al avance del conocimiento a través de la educación continúan inspirando a nuevas generaciones de científicos. En reconocimiento a su contribución a la ciencia, fue galardonado con el Premio Nobel de Química y con varios honores, incluidos su nombramiento como Caballero y su presidencia de la Royal Society.

Familia y vida personal

Aaron Klug estuvo casado con Liebe Bobrow, una coreógrafa y actriz de Cambridge. Juntos tuvieron dos hijos, Adam y David, nacidos en 1954 y 1963. Liebe Bobrow, además de ser coreógrafa, tuvo una destacada carrera como directora de teatro y coordinadora del Cambridge Contemporary Dance Group.

Su vida, marcada por el amor a la ciencia, la familia y las artes, demuestra que Klug fue un hombre profundamente comprometido con su trabajo y su entorno social. Su familia, especialmente su esposa, también desempeñó un papel importante en su vida personal y profesional.

Aaron Klug falleció el 20 de noviembre de 2018 en Cambridge, dejando un legado que continúa influyendo en la ciencia moderna.

Bibliografía

• The Optical Principles of the Diffraction of X-rays, de R.W. James.