Scor-data: 7 marzo 1953

Le radici a elica della vita organica, le scimmie e una certa Rosalind

di Fabrizio Melodia («l’astrofilosofo»)

«Come sapete, le leggende narrano che io e Francis abbiamo rubato la struttura ai ricercatori del King’s. Mi avevano mostrato il diaffrattogramma ottenuto ai raggi X da Rosalind Franklin: wow! era un’elica! Ed ecco che un mese dopo avevamo la struttura; Wilkins non avrebbe mai dovuto mostrarmi la foto»: così James Dewey Crick, in un’intervista. Una contorta ammissione, altro che leggenda.

La strada per giungere alla scoperta del segreto della vita è stata irta di molte difficoltà, non solo accademiche.

Tutto iniziò quando il biochimico svizzero Friedrich Miescher isolò, nel 1869, una sostanza microscopica contenuta nel pus di bende chirurgiche utilizzate.

Dal momento che tale molecola aveva la sua localizzazione nel nucleo, egli la chiamò nucleina. Nel 1919 Phoebus Levene individuò la struttura del nucleotide, composta da base azotata, zucchero e fosfato.

Levene suggerì che il Dna – ovvero acido desossiribonucleico o deossiribonucleico – consistesse di un filamento di nucleotidi legati fra loro attraverso i fosfati. Egli però era convinto che tale filamento fosse corto e che le basi fossero disposte secondo un preciso ordine ripetuto.

Nel 1937 William Astbury presentò i primi risultati di alcuni studi di diffrazione a raggi X, i quali dimostrarono che il Dna ha una struttura estremamente regolare.

Nel 1944 Erwin Schrödinger (sì, quello dell’ormai famoso gatto) affermò che, visto che secondo la fisica quantistica i sistemi di pochi atomi hanno un comportamento disordinato, il materiale genetico doveva essere costituito da una grande molecola non ripetitiva, sufficientemente stabile da mantenere l’informazione genetica, chiamata cristallo aperiodico.

«Più o meno in quel periodo Erwin Schrödinger, uno dei fondatori della meccanica quantistica, pubblicò il suo libretto “Che cos’è la vita?” che mi capitò fra le mani nella biblioteca di biologia mentre ero al terzo anno, nel 1946. “Che cos’è la vita?” è uno di quei libri che cambiano la vita: e la mia, come quella di parecchi altri colleghi, cambiò irrevocabilmente. Schrödinger capì che l’elemento chiave dell’ereditarietà doveva essere il trasferimento di informazioni genetiche in forma di molecola di generazione in generazione»: così James Dewey Watson nell’articolo «In principio fu il Verbo o il Dna?» sul «Corriere della Sera» il 2 gennaio 2006).

Nel 1928 Frederick Griffith aveva scoperto che i caratteri della forma smooth (liscia) di Pneumococcus potevano essere trasferiti alla forma rough (rugosa) miscelando i resti di batteri smooth morti con batteri rough vivi. Questo sistema, pur non fornendo nessuna evidenza su quale fosse la sostanza che determinava il cambiamento, mostrava che qualcosa potesse trasportare l’informazione genetica dai resti dei batteri morti a quelli vivi. Si parlò quindi di un principio trasformante in grado di modificare i batteri vivi. Nel 1943 Oswald Theodore Avery dimostrò, in un celebre esperimento insieme a Colin MacLeod e Maclyn McCarty, che il Dna è il principio trasformante alla base di questo fenomeno. Il ruolo del Dna nell’ereditarietà è stato provato, infine, nel 1953 da Alfred Hershey e Martha Chase attraverso un altro classico esperimento, che dimostrò che il materiale genetico del fago T2 è effettivamente il Dna.

 

 
James Watson (a sinistra) e Francis Crick (a destra), scopritori della struttura a doppia elica del DNA.

 

Il 1953 è anche l’anno in cui, attraverso ulteriori immagini da diffrazione a raggi X realizzate da Rosalind Franklin (chimica-fisica inglese) James Watson e Francis Crick presentarono, sulla rivista «Nature», quello che è oggi accertato come il primo modello accurato della struttura del Dna, ovvero il modello a doppia elica. A disegnarne il bozzetto fu Odile Speed, pittrice e moglie di Crick. Le evidenze sperimentali a supporto del modello di Watson e Crick furono riportate in una serie di cinque articoli pubblicati sullo stesso numero di «Nature». Tra questi figurava l’articolo della Franklin e di Raymond Gosling, che conteneva i dati di diffrazione a raggi X, fondamentale per sostenere il modello. Tale numero conteneva anche un articolo sulla struttura del Dna scritto da Maurice Wilkins.

Nel 1962, dopo la morte di Rosalind Franklin (a causa di un tumore provocato, probabilmente, dalle alte dosi di raggi X a cui si era esposta nel corso dei suoi esperimenti), Watson, Crick e Wilkins ricevettero congiuntamente il Premio Nobel per la medicina. Dal momento che la scoperta del modello si basò essenzialmente sui dati di Rosalind Franklin, ancora oggi esistono pareri molto eterogenei nella comunità scientifica su chi abbia maggiori meriti nella scoperta.

In un’importante presentazione del 1957, Crick propose il dogma centrale della biologia molecolare, che fissa le relazioni tra Dna, Rna (acido ribonucleico) e proteine.

La conferma finale del meccanismo di replicazione basato sulla struttura a doppia elica fu fornita nel 1958 dall’esperimento di Meselson-Stahl. Un successivo lavoro di Crick dimostrò come il codice genetico fosse basato su triplette di basi non sovrapposte, permettendo ad Har Gobind Khorana, Robert Holley e Marshall Warren Nirenberg di decifrarlo.

Queste scoperte sono alla base della moderna biologia molecolare.

Nel 1961 Marshall Nirenberg e Severo Ochoa scoprono che ogni tripletta di nucleotidi codifica uno specifico amminoacido.

Nel 1968 Watson scrisse il suo secondo libro, «La doppia elica», uno dei saggi di maggior successo dell’epoca. L’opera raccoglieva un “dietro alle quinte” di questa scoperta, presentando le personalità di chi vi aveva partecipato.

«Lavoravo in biblioteca e per la prima volta vidi l’immagine della molecola del Dna ottenuta con la diffrazione a raggi X. Non voglio farla grossa, ma la scoperta del Dna è iniziata all’ombra del Golfo e l’ho raccontato nel libro «La doppia elica». Napoli, quindi, è stato un luogo fondamentale per me»: dall’intervista di Carlo Franco, a Watson: «Nell’istituto Dohrn compresi il fascino del Dna» in «Corriere del mezzogiorno» 8 maggio 2009).

Il titolo originale scelto da Watson era Honest Jim (Jim – ovvero James – l’onesto), soprattutto per rispondere alle velate accuse di essersi servito dei risultati della Franklin prima che fossero pubblicati. Watson non aveva gradito le critiche che furono rivolte al suo atteggiamento nei confronti della ricercatrice. Attraverso il libro chiarì che i dubbi e le precauzioni della Franklin sui suoi dati erano soltanto un ostacolo da aggirare. Wilkins e altri si trovarono al posto e al momento giusto per permettere a Watson e Crick di fare tutto ciò. Opinabile.

In ogni modo «La Doppia Elica» cambiò la visione del grande pubblico riguardo al mondo della scienza.

«Anche se disponessimo di un miliardo di scimmie che sappiano scrivere a macchina è quasi nulla la possibilità che esse riescano a scrivere correttamente, durante un periodo pari all’età dell’universo, anche una sola terzina di Dante… Abbiamo quindi scoperto che… esistono strutture complesse che si presentano in molte copie identiche, che hanno cioè una complessità organizzata, e che non possono essere nate per caso. La vita, da questo punto di vista, è un evento infinitamente raro, tuttavia la vediamo brulicare intorno a noi. Come è possibile che una cosa così rara sia così comune?»: è Francis Crick in «L’origine della vita» (Garzanti).

E noi possiamo comunque immaginare le scimmie di Dio – o magari senza Dio – a battere continuamente sui tasti per ottenere quella terzina, o quell’elica, o quella scoperta.

 

(*) Ricordo – per chi si trovasse a passare da qui per la prima volta – il senso di questo appuntamento quotidiano. Dall’11 gennaio, ogni giorno (salvo contrattempi sempre possibili) troverete in blog a mezzanotte e un minuto una «scordata», di solito con 24 ore circa di anticipo sull’anniversario. Per «scor-data» si intende il rimando a una persona o a un evento che per qualche ragione la gente sedicente “per bene” ignora, preferisce dimenticare o rammenta “a rovescio”.

Molti i temi possibili. A esempio, nel mio babelico archivio, sul 6 marzo avevo questi appunti: 321: Costantino istituisce il «dies solis» (giorno di riposo); 1575: altra lettera di Carlo Borromeo per imporre il velo alle donne; 1733: schiavitù in nome di Dio (una storia tratta dal libro «Le navi degli schiavi»); 1785: nasce Alessandro Manzoni, un «illegittimo»; 1876: Bell registra (in modo fraudolento?) il telefono; 1947: i carabinieri sparano (2 morti) a Messina; 1965: domenica di sangue a Selma in Alabama; 1996: votata legge per riutilizzo sociale degli immobili sottratti alla criminalità. E chissà, a cercare un poco, quante altre «scor-date» salterebbero fuori su ogni giorno.

Molte le firme e assai diversi gli stili e le scelte; a volte troverete post brevissimi, magari solo una citazione, un disegno o una foto. Se l’idea vi piace fate circolare le “scor-date” o linkatele ma ovviamente citate la fonte. Se vi va di collaborare mettetevi in contatto (pkdick@fastmail.it) con me e con il piccolo gruppo intorno a quest’idea, di un lavoro contro la memoria “a gruviera”. (db)

 

Redazione
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