21 maggio 2012

Cronistoria del DNA: 1952 Rosalind Elsie Franklin

La protagonista delle storia di oggi è la chimica britannica Rosalind Elsie Franklin.

Rosalind Elsie Franklin (Londra, 25 luglio 1920 – Londra, 16 aprile 1958). Fonte: Wikipedia.

Rosalind nacque nel 1920 a Londra. Dopo aver frequentato la St. Paul's Girls' School si iscrisse, contro il volere paterno, alla Facoltà di Chimica e Fisica dell'Università di Cambridge
Terminò gli studi universitari nel 1941 ma ricevette semplicemente titolo di studio: a quell'epoca l'università di  Cambridge non rilasciava la laurea alle donne. 
Le sue prime ricerche si concentrarono sullo studio delle proprietà del carbone e della grafite; le fibre di carbonio furono anche l'argomento del suo dottorato di ricerca, conseguito nel 1945.

Dopo la Seconda Guerra Mondiale la Franklin lavorò nel Laboratoire Central des Services Chimiques de L'Etat a Parigi dove poté specializzarsi nella diffrazione dei raggi X. Si tratta di una tecnica che permette di analizzare la struttura di molecole di grandi dimensioni. Rosalind riuscì ad ottenere notevoli risultati in questo campo e, proprio per questo, nel 1951 venne invitata a lavorare nel laboratorio di Biofisica del dottor John Ransall, al King's College di Londra, diretto da Maurice Wilkins.
Maurice Hugh Frederick Wilkins (Pongaroa15 dicembre 1916– Londra5 ottobre 2004)
Il 
biologo neozelandese ricevette il premio Nobel per la medicina nel 1962, insieme a Francis Crick e James Watson, per le scoperte riguardo alla struttura molecolare degli acidi nucleici. Fonte: Wikipedia.
Qui iniziarono gli studi della Franklin sul DNA.
Erano gli anni degli esperimenti che avrebbero definitivamente chiarito il ruolo chiave della molecola; nessuno ne conosceva ancora la struttura a livello molecolare.
Rosalind, grazie alla diffrazione dei raggi X, fu la prima ricercatrice ad ottenere una fotografia della doppia elica, passata alla storia come foto 51. Fotografare molecole complesse all'epoca era molto difficile e rischioso: poteva richiedere anche 100 ore di esposizione alle radiazioni.
Foto 51 (Wikipedia)la fotografia è stata definita dallo scienziato britannico John Desmond Bernal "tra le più belle fotografie a raggi x di qualsiasi sostanza mai scattate". Per comprendere meglio le caratteristiche di questa fotografia, vi consiglio un link che mi è stato segnalato nei commenti da DNAyx: in inglese, ma molto interessante! Franklin's X-ray diffraction, explanation of X-ray pattern.

La ricercatrice inglese riuscì dunque ad ottenere un brillante risultato, nonostante l'ambiente difficile nel quale si trovò ad operare. I suoi rapporti con Maurice Wilkins, infatti, non furono buoni e, benché la Franklin avesse dato prova di grandi capacità, Wilkins la considerò sempre come un'assistente esperta chiamata a lavorare nel suo laboratorio per aiutarlo ed assisterlo.

Fu proprio Wilkins a mostrare a Watson la foto 51, senza il permesso della Franklin. Basandosi su questa immagine Francis Crick e James Watson formularono il modello a doppia elica del DNA che noi tutti conosciamo. 

Il 25 Aprile del 1953, sulla rivista scientifica Nature, apparve un articolo dei due ricercatori che mostrava, per la prima volta al mondo, la struttura dell'acido desossiribonucleico; i due scienziati non fecero neppure un accenno alla donna che aveva reso possibile la realizzazione di quel modello.

La Franklin qualche mese più tardi, pubblicò le sue ricerche che confermavano la struttura della doppia elica proposta da Watson e Crick: la foto 51 aiutò a comprendere la funzione di supporto dei gruppi fosfato negli acidi nucleici.

Gli studi successivi della scienziata si concentrarono sulla struttura del virus della poliomielite e del virus del mosaico del tabacco con numerose ed importanti pubblicazioni scientifiche.

L'esposizione massiva ai raggi X, con scarsi dispositivi di protezione, è probabilmente la causa principale della morte di Rosalind, scomparsa per cancro alle ovaie a soli 38 anni.

Wilkins, Crick e Watson ricevettero il Nobel nel 1962; neppure in occasione del conferimento del premio, quando ormai la Franklin si era spenta da 4 anni, fu menzionato l'importante contributo della scienziata alla comprensione della struttura molecolare del DNA. Non possiamo sapere, però, se nel 1962 anche a lei sarebbe stato conferito il Premio Nobel. La ricercatrice britannica morì nel 1958 ed il Nobel può essere assegnato solo a scienziati viventi.

L'artista Wyllie O Hagan, sopravvissuta ad un cancro ovarico, ha trasformato in arte il lavoro di Rosalind:



Per concludere, vi lascio con questo video: Rosalind Franklin - My Favourite Scientist


Questo post partecipa al Carnevale della Chimica che sarà ospitato da Leonardo Petrillo su blog Scienza e Musica;  il tema è Storia, storie e personaggi della Chimica.

Tania Tanfoglio


Fonti
Women in Science: splendido e-book gratuito in formato pdf, in lingua inglese. 40 biografie per 40 donne che hanno fatto la storia della scienza. Le biografie sono disponibili anche in formato mp3, sempre in lingua inglese.

A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid Watson J.D. and Crick F.H.C. Nature 171, 737-738 (1953). In questa pagina è possibile scaricare il pdf.

Lehninger, Biochemistry, 4rd

Isaac Asimov, Cronologia delle scoperte scientifiche, 1992




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2 commenti:

  1. Ciao, volevo solo farti una nota. Nella foto 51 non si vede il DNA in replicazione, ma bensì lo spettro di diffrazione della doppia elica del DNA, ossia il comportamento dei raggi X quando si scontrano con questa molecola.

    Per avere la struttura "3D" del DNA devi applicarci sopra una trasformata di Fourier.
    http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_crystallography#Diffraction_theory

    In ogni caso, dallo spettro 51 si possono già capire cose importanti sulla struttura del DNA, infatti la X centrale è una diffrazione tipica delle eliche, ma per una spiegazione più esaustiva ti rimando a questo sito:
    http://www.dnalc.org/view/15014-Franklin-s-X-ray-diffraction-explanation-of-X-ray-pattern-.html

    Ciao,
    DNAyx

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    1. Grazie per la segnalazione, cercavo un modo semplice per spiegare la fotografia, che fosse comprensibile anche ai giovanissimi. Grazie dei link di approfondimento che hai segnalato, li inserisco nel post!

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