Dna, 70 anni dalla scoperta della doppia elica: la molecola che ha incuriosito tutti gli scienziati
La struttura del Dna, la molecola che porta l’informazione genetica, fu scoperta esattamente 70 anni or sono da Watson e Crick. La storia del Dna è affascinante e dice molte cose sulla ricerca scientifica, il suo progresso e i suoi dubbi. Il Dna era noto fin dagli albori della biologia moderna: è quella sostanza che rende viscoso e appiccicoso il liquido che si ottiene rompendo le cellule. Sembrava però una molecola piuttosto inerte, priva di ovvie funzioni e banale rispetto alle ben più dinamiche proteine, capaci di attività enzimatiche e strutturali. La storia della scoperta delle funzioni del Dna comincia con un esperimento condotto nel 1928 da Frederick Griffith a Londra. Griffith studiava i batteri chiamati streptococchi dei quali aveva due varianti: una capace di produrre un rivestimento cellulare protettivo, la capsula, l’altra geneticamente incapace di farlo.
Un topo a cui vengono iniettati streptococchi capsulati sviluppa invariabilmente o quasi un‘infezione fatale; per contro, un topo a cui vengono iniettati streptococchi non capsulati sviluppa un’infezione lieve dalla quale guarisce. Griffith provò a inoculare dei topi con una miscela di streptococchi non capsulati vivi e streptococchi capsulati uccisi col calore e osservò che i topi morivano e che all’autopsia avevano gli organi pieni di streptococchi capsulati: esisteva un “fattore trasformante” che poteva essere trasmesso dai batteri morti a quelli vivi e ne modificava le proprietà genetiche.
L’esperimento di Griffith rimase un’osservazione isolata fino al 1944, quando Oswald T. Avery a New York decise di identificare il fattore trasformante. Avery inoculò dei topi con streptococchi non capsulati vivi e ciascuno dei componenti purificati che si potevano ottenere dalla lisi degli streptococchi capsulati uccisi: polisaccaridi, proteine, Rna e Dna. Soltanto i topi inoculati con il Dna degli streptococchi capsulati morivano: il fattore trasformante era il Dna. Dopo questo esperimento, il Dna diventò improvvisamente la molecola più importante della biologia e molti scienziati si precipitarono a studiarlo.
A Cambridge, in Inghilterra, era appena stato messo a punto il metodo della cristallografia a raggi X per studiare la struttura delle macromolecole biologiche. I cristalli sono strutture ordinate nelle quali le molecole occupano posizioni definite e hanno orientamenti ripetitivi. Se un cristallo viene illuminato con un sottile fascio di raggi X, gli elettroni delle molecole diffrangono il fascio producendo sulla pellicola una mappa fatta di macchioline distinte, una per ciascuno dei raggi di diffrazione. Dalla mappa di diffrazione si può risalire alla posizione degli atomi nella molecola e ricostruirne la struttura tridimensionale.
A Cambridge erano già state risolte la strutture tridimensionali delle proteine mioglobina (da John Kendrew) ed emoglobina (da Max Perutz). Perutz affidò lo studio del Dna a Rosalind Franklin, una giovane ricercatrice estremamente dotata, che riuscì a cristallizzare il Dna e a ottenere le mappe di diffrazione. Purtroppo le mappe erano di difficile interpretazione e i calcolatori dell’epoca erano rudimentali; inoltre Perutz sapeva che Linus Pauling in California stava lavorando allo stesso problema e aveva ottenuto mappe di diffrazione del Dna.
Quindi Perutz decise di coinvolgere nel progetto Dna James Watson e Francis Crick. Crick in particolare era un fisico con un notevole background di matematica e riuscì a risolvere le mappe determinando la struttura del Dna: due molecole di forma allungata, come filamenti avvolte l’una sull’altra a formare la doppia spirale (che noi traduciamo malamente dall’inglese come doppia elica). Watson e Crick annunciarono la loro scoperta il 28 febbraio 1953, in una conferenza tenuta nel pub Eagle dove erano soliti andare a pranzo. Nel pub c’è a tutt’oggi il tavolo di Watson e Crick e sul muro retrostante due targhe d’ottone ricordano la prima Watson e Crick e la seconda Rosalind Franklin.
Watson e Crick ottennero il premio Nobel nel 1962 insieme a Maurice Wilkins, un collaboratore di Rosalind Franklin che aveva partecipato alla determinazione delle mappe cristallografiche. Purtroppo Rosalind Franklin era deceduta nel 1958, prima ancora di compiere i 38 anni, e il premio Nobel non viene dato alla memoria. Nella successiva pubblicazione scientifica, Watson e Crick in un capolavoro di British understatement sottolinearono che la struttura della doppia elica suggeriva implicitamente la modalità di replicazione del Dna e quindi la trasmissione dell’informazione genica: ogni filamento può essere usato come “stampo” per la biosintesi del filamento complementare.
Intorno al Dna ruotarono fino al 1962 molti premi Nobel e altri ne sarebbero stati dati successivamente: Perutz, Pauling e appunto Watson, Crick, Wilkins. Tre scienziati di altissimo livello che avrebbero certamente meritato il Nobel, ma non lo ottennero: Griffith, Avery e Franklin – a dimostrazione del fatto che la genialità è solo uno degli ingredienti del riconoscimento e che fortuna e politica hanno anche loro un peso.
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La Redazione
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Al referendum sul Jobs act voterò sì, ma non abbiamo chiesto abiure a nessuno rispetto al passato". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Io candidata premier? C'è tempo, intanto costruiamo la coalizione e il progetto condiviso per l'Italia". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Sembra che parliamo di cose astratte o di fantasie ma le alleanze le abbiamo già fatte e abbiamo vinto due elezioni in Regioni in cui governava la destra, costruendo una coalizione attorno a un programma di cose concrete". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita, a proposito del centrosinistra.
"Sento anche io questo ritornello dell'opposizione che manca, ma non tiriamoci più sfiga di quella che c'è. Lavoriamo per unire le opposizioni su cose concrete. In Parlamento sono più le cose che votiamo insieme di quelle che su cui dividiamo", ha spiegato la leader del Pd.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Io continuo a insistere, sono testardamente unitaria, ce lo chiede la gente. Rispetto il dibattito di questi giorni, l'aspetto positivo è che siamo tutti d'accordo sul fatto che non può andare come l'altra volta. Ma prima degli accori tattici ho una ambizione più alta, unire su una prospettiva comune l'Italia che vuole mandare a casa la destra". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita sul dibattito innescato dalle parole di Dario Franceschini.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "L'attacco giudiziario è un altro modo di Giorgia Meloni di spostare l'attenzione dall'economia che è ferma, dalla produzione industriale che cala da 20 mesi, dai salari che calano. Cosa sale, mentre la Meloni cerca di farci parlare d'altro? Le accise, le liste d'attesa, le bollette". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita parlando del caso Almasri.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Una vergogna, dichiaravano guerra ai trafficanti in tutto il globo terracqueo, hanno fatto il rimpatrio più veloce della storia d'Italia. Meloni deve riferire in aula, si fa vedere solo suo social. La devono smettere di scappare, devono spiegare". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita sul caso Almasri.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Stupiscono le critiche superficiali alle dichiarazioni dell’onorevole Giovanni Donzelli. Le polemiche che imperversano non aiutano la coalizione anche se capisco sono frutto della passione e la gratitudine verso il grande leader che è stato Berlusconi". Lo ha dichiarato Edmondo Cirielli, coordinatore della Direzione nazionale di Fratelli d'Italia.
"Le dichiarazioni di Donzelli invece sono un'analisi elettorale, perché la figura di Berlusconi non è in discussione per nessuno di noi in Fdi; molti hanno militato nel Pdl e molti provengono da Forza Italia. Egli ha conquistato un posto nella storia, è stato il leader della coalizione e ognuno di noi è riconoscente alla sua opera e alla sua azione", ha continuato Cirielli.
"Donzelli ha fatto solo un esame quantitativo. Prima della discesa in campo di Berlusconi nelle comunali del 1993 di Napoli e Roma, il MSI aveva raccolto oltre il 30%; con la discesa in campo di Forza Italia nel 1994 - pochi mesi dopo - il Msi scese al 13.5% -precisa Cirielli-. Se questa è storia, è altrettanto un fatto storico che grazie a Berlusconi nacque la Destra di Governo. La coalizione che seppe mettere in campo e che solo lui poteva creare ancora oggi, con la guida di Giorgia Meloni, è protagonista. Di questo gli saremo grati per sempre".
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Andrea Bellelli
Professore Ordinario di Biochimica, Università di Roma La Sapienza
Scienza - 28 Febbraio 2023
Dna, 70 anni dalla scoperta della doppia elica: la molecola che ha incuriosito tutti gli scienziati
La struttura del Dna, la molecola che porta l’informazione genetica, fu scoperta esattamente 70 anni or sono da Watson e Crick. La storia del Dna è affascinante e dice molte cose sulla ricerca scientifica, il suo progresso e i suoi dubbi. Il Dna era noto fin dagli albori della biologia moderna: è quella sostanza che rende viscoso e appiccicoso il liquido che si ottiene rompendo le cellule. Sembrava però una molecola piuttosto inerte, priva di ovvie funzioni e banale rispetto alle ben più dinamiche proteine, capaci di attività enzimatiche e strutturali. La storia della scoperta delle funzioni del Dna comincia con un esperimento condotto nel 1928 da Frederick Griffith a Londra. Griffith studiava i batteri chiamati streptococchi dei quali aveva due varianti: una capace di produrre un rivestimento cellulare protettivo, la capsula, l’altra geneticamente incapace di farlo.
Un topo a cui vengono iniettati streptococchi capsulati sviluppa invariabilmente o quasi un‘infezione fatale; per contro, un topo a cui vengono iniettati streptococchi non capsulati sviluppa un’infezione lieve dalla quale guarisce. Griffith provò a inoculare dei topi con una miscela di streptococchi non capsulati vivi e streptococchi capsulati uccisi col calore e osservò che i topi morivano e che all’autopsia avevano gli organi pieni di streptococchi capsulati: esisteva un “fattore trasformante” che poteva essere trasmesso dai batteri morti a quelli vivi e ne modificava le proprietà genetiche.
L’esperimento di Griffith rimase un’osservazione isolata fino al 1944, quando Oswald T. Avery a New York decise di identificare il fattore trasformante. Avery inoculò dei topi con streptococchi non capsulati vivi e ciascuno dei componenti purificati che si potevano ottenere dalla lisi degli streptococchi capsulati uccisi: polisaccaridi, proteine, Rna e Dna. Soltanto i topi inoculati con il Dna degli streptococchi capsulati morivano: il fattore trasformante era il Dna. Dopo questo esperimento, il Dna diventò improvvisamente la molecola più importante della biologia e molti scienziati si precipitarono a studiarlo.
A Cambridge, in Inghilterra, era appena stato messo a punto il metodo della cristallografia a raggi X per studiare la struttura delle macromolecole biologiche. I cristalli sono strutture ordinate nelle quali le molecole occupano posizioni definite e hanno orientamenti ripetitivi. Se un cristallo viene illuminato con un sottile fascio di raggi X, gli elettroni delle molecole diffrangono il fascio producendo sulla pellicola una mappa fatta di macchioline distinte, una per ciascuno dei raggi di diffrazione. Dalla mappa di diffrazione si può risalire alla posizione degli atomi nella molecola e ricostruirne la struttura tridimensionale.
A Cambridge erano già state risolte la strutture tridimensionali delle proteine mioglobina (da John Kendrew) ed emoglobina (da Max Perutz). Perutz affidò lo studio del Dna a Rosalind Franklin, una giovane ricercatrice estremamente dotata, che riuscì a cristallizzare il Dna e a ottenere le mappe di diffrazione. Purtroppo le mappe erano di difficile interpretazione e i calcolatori dell’epoca erano rudimentali; inoltre Perutz sapeva che Linus Pauling in California stava lavorando allo stesso problema e aveva ottenuto mappe di diffrazione del Dna.
Quindi Perutz decise di coinvolgere nel progetto Dna James Watson e Francis Crick. Crick in particolare era un fisico con un notevole background di matematica e riuscì a risolvere le mappe determinando la struttura del Dna: due molecole di forma allungata, come filamenti avvolte l’una sull’altra a formare la doppia spirale (che noi traduciamo malamente dall’inglese come doppia elica). Watson e Crick annunciarono la loro scoperta il 28 febbraio 1953, in una conferenza tenuta nel pub Eagle dove erano soliti andare a pranzo. Nel pub c’è a tutt’oggi il tavolo di Watson e Crick e sul muro retrostante due targhe d’ottone ricordano la prima Watson e Crick e la seconda Rosalind Franklin.
Watson e Crick ottennero il premio Nobel nel 1962 insieme a Maurice Wilkins, un collaboratore di Rosalind Franklin che aveva partecipato alla determinazione delle mappe cristallografiche. Purtroppo Rosalind Franklin era deceduta nel 1958, prima ancora di compiere i 38 anni, e il premio Nobel non viene dato alla memoria. Nella successiva pubblicazione scientifica, Watson e Crick in un capolavoro di British understatement sottolinearono che la struttura della doppia elica suggeriva implicitamente la modalità di replicazione del Dna e quindi la trasmissione dell’informazione genica: ogni filamento può essere usato come “stampo” per la biosintesi del filamento complementare.
Intorno al Dna ruotarono fino al 1962 molti premi Nobel e altri ne sarebbero stati dati successivamente: Perutz, Pauling e appunto Watson, Crick, Wilkins. Tre scienziati di altissimo livello che avrebbero certamente meritato il Nobel, ma non lo ottennero: Griffith, Avery e Franklin – a dimostrazione del fatto che la genialità è solo uno degli ingredienti del riconoscimento e che fortuna e politica hanno anche loro un peso.
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Gentile lettore, la pubblicazione dei commenti è sospesa dalle 20 alle 9, i commenti per ogni articolo saranno chiusi dopo 72 ore, il massimo di caratteri consentito per ogni messaggio è di 1.500 e ogni utente può postare al massimo 150 commenti alla settimana. Abbiamo deciso di impostare questi limiti per migliorare la qualità del dibattito. È necessario attenersi Termini e Condizioni di utilizzo del sito (in particolare punti 3 e 5): evitare gli insulti, le accuse senza fondamento e mantenersi in tema con la discussione. I commenti saranno pubblicati dopo essere stati letti e approvati, ad eccezione di quelli pubblicati dagli utenti in white list (vedere il punto 3 della nostra policy). Infine non è consentito accedere al servizio tramite account multipli. Vi preghiamo di segnalare eventuali problemi tecnici al nostro supporto tecnico La Redazione
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Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Al referendum sul Jobs act voterò sì, ma non abbiamo chiesto abiure a nessuno rispetto al passato". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Io candidata premier? C'è tempo, intanto costruiamo la coalizione e il progetto condiviso per l'Italia". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Sembra che parliamo di cose astratte o di fantasie ma le alleanze le abbiamo già fatte e abbiamo vinto due elezioni in Regioni in cui governava la destra, costruendo una coalizione attorno a un programma di cose concrete". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita, a proposito del centrosinistra.
"Sento anche io questo ritornello dell'opposizione che manca, ma non tiriamoci più sfiga di quella che c'è. Lavoriamo per unire le opposizioni su cose concrete. In Parlamento sono più le cose che votiamo insieme di quelle che su cui dividiamo", ha spiegato la leader del Pd.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Io continuo a insistere, sono testardamente unitaria, ce lo chiede la gente. Rispetto il dibattito di questi giorni, l'aspetto positivo è che siamo tutti d'accordo sul fatto che non può andare come l'altra volta. Ma prima degli accori tattici ho una ambizione più alta, unire su una prospettiva comune l'Italia che vuole mandare a casa la destra". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita sul dibattito innescato dalle parole di Dario Franceschini.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "L'attacco giudiziario è un altro modo di Giorgia Meloni di spostare l'attenzione dall'economia che è ferma, dalla produzione industriale che cala da 20 mesi, dai salari che calano. Cosa sale, mentre la Meloni cerca di farci parlare d'altro? Le accise, le liste d'attesa, le bollette". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita parlando del caso Almasri.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Una vergogna, dichiaravano guerra ai trafficanti in tutto il globo terracqueo, hanno fatto il rimpatrio più veloce della storia d'Italia. Meloni deve riferire in aula, si fa vedere solo suo social. La devono smettere di scappare, devono spiegare". Lo ha detto Elly Schlein a Piazzapulita sul caso Almasri.
Roma, 30 gen (Adnkronos) - "Stupiscono le critiche superficiali alle dichiarazioni dell’onorevole Giovanni Donzelli. Le polemiche che imperversano non aiutano la coalizione anche se capisco sono frutto della passione e la gratitudine verso il grande leader che è stato Berlusconi". Lo ha dichiarato Edmondo Cirielli, coordinatore della Direzione nazionale di Fratelli d'Italia.
"Le dichiarazioni di Donzelli invece sono un'analisi elettorale, perché la figura di Berlusconi non è in discussione per nessuno di noi in Fdi; molti hanno militato nel Pdl e molti provengono da Forza Italia. Egli ha conquistato un posto nella storia, è stato il leader della coalizione e ognuno di noi è riconoscente alla sua opera e alla sua azione", ha continuato Cirielli.
"Donzelli ha fatto solo un esame quantitativo. Prima della discesa in campo di Berlusconi nelle comunali del 1993 di Napoli e Roma, il MSI aveva raccolto oltre il 30%; con la discesa in campo di Forza Italia nel 1994 - pochi mesi dopo - il Msi scese al 13.5% -precisa Cirielli-. Se questa è storia, è altrettanto un fatto storico che grazie a Berlusconi nacque la Destra di Governo. La coalizione che seppe mettere in campo e che solo lui poteva creare ancora oggi, con la guida di Giorgia Meloni, è protagonista. Di questo gli saremo grati per sempre".