La doppia elica compie 60 anni

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Esattamente 60 anni fa, il 25 aprile 1953, sulla rivista Nature venne proposta per la prima volta la struttura tridimensionale del DNA

Il 25 aprile 2013 non è solo la ricorrenza della sconfitta dell’esercito nazifascista che ha sancito la liberazione del nostro paese dall’occupazione tedesca, ma è anche un importante anniversario per la scienza mondiale: il 25 aprile del 1953, esattamente 60 anni or sono, venivano infatti pubblicati i risultati in cui si definiva per la prima volta la struttura tridimensionale del DNA, la macromolecola in cui si conserva e si perpetua nel tempo l’informazione genetica.
Lo scenario di questa pietra miliare della scienza, destinata ad influenzare la futura ricerca in tutti i campi della scienze biologiche, dalla biomedicina alla biologia evoluzionistica, nonché la vita stessa di tutti noi, fu la rivista Nature. Oltre al celeberrimo “A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” di James Watson e Francis Crick, la prestigiosa rivista inglese pubblicò anche “Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids” di Maurice Wilkins, Alex Stokes e Herbert Wilson e “Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate” di Rosalind Franklin e Raymond Gosling.
I tre articoli risolsero un enigma che attanagliava i biologi di tutto il mondo da ben 84 anni, da quando, nel 1869 il biochimico svizzero Friedrich Miescher identificò una sostanza contenuta nel nucleo delle cellule, che battezzò nucleina. Sebbene alcuni passi importanti, tra cui la scoperta della struttura del nucleotide ad opera del biochimico lituano Phoebus Levene (The structure of yeast nucleic acid, The Journal of Biological Chemistry) e la dimostrazione che le informazioni genetiche fossero contenute proprio nel DNA con le ricerche di Avery et al. (Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types, The Journal of Experimental Medicine), erano stati compiuti, vengono poste per la prima volta le basi per la comprensione di come il genoma della cellula madre poteva essere duplicato e trasmettere le informazioni genetiche alle cellule figlie.
È infatti proprio il modello tridimensionale, sviluppato da J. Watson e F. Crick e basato sui lavori di diffrazione dei raggi X di R. Franklin (in particolare sulla famosa foto 51, l’unica in cui è possibile intuire la struttura del DNA), che rende in maniera facile ed elegante l’idea di come una molecola così complessa possa trasmettere le informazioni di generazione in generazione. Una doppia elica destrorsa, composta da due filamenti antiparalleli e complementari, a loro volta costituiti da monomeri molto simili tra loro ma funzionalmente differenti che danno origine ad una sequenza come le lettere dell’alfabeto (i nucleotidi: adenina, timina, guanina e citosina): uno splendido esempio biologico di relazione tra struttura e funzione. Solo un mese dopo, infatti, gli stessi J. Watson e F. Crick pubblicarono un ulteriore studio, sempre su Nature, in cui venivano descritte le implicazioni genetiche del loro modello strutturale del DNA (Genetical Implications of the structure of Deoxyribonucleic Acid).
Neanche un decennio dopo, nel 1962, J. Watson e F. Crick, insieme a M. Wilkins, responsabile del laboratorio del King’s College London in cui avvennero le scoperte, vennero insigniti del Premio Nobel per la Medicina. Nonostante l’importanza rivestita nella scoperta, invece, tale riconoscimento non fu mai ricevuto da R. Franklin: infatti, la ricercatrice inglese morì prematuramente nel 1958, all’età di 38 anni, a causa di un tumore ovarico probabilmente provocato dal massiccio utilizzo di raggi X.
Abbiamo scoperto il segreto della vita‘, affermò F. Crick entrando in un pub di Cambridge 60 anni fa: e da allora tutte le conquiste e le applicazioni nel campo della genetica, dalla manipolazione al sequenziamento del DNA, alla clonazione e alla sintesi di biomolecole artificiali, fino alla de-estinzione di specie recentemente scomparse, sono la conseguenza della scoperta di questo fondamentale segreto, che verrà ricordato in una serie di eventi in tutto il mondo, tra cui il DNA and Genome Day 2013.
Andrea Romano