22 maggio 2012

Cronistoria del DNA: 1953 James Watson e Francis Crick

Gli studi di Chargaff e della Franklin avevano fornito le informazioni necessarie per dedurre la struttura del DNA. Il passo concettuale determinante fu compiuto dal fisico britannico Francis Crick e dal biochimico americano James Watson.


Francis Harry Compton Crick (Northampton, 8 giugno 1916 – San Diego, 28 luglio 2004). Fonte: Wikipedia.
Il biologo statunitense James Dewey Watson (Chicago, 5 aprile 1928). Fonte: Wikipedia.


Nel 1953 i due scienziati ipotizzarono che il DNA si componesse di due catene di nucleotidi disposte a  formare una doppia elica. Ciascuna purina, composta da due anelli, si trovava di fronte ad una pirimidina, composta da un singolo anello. L'adenina (A) si lega alla timina (T) mentre la citosina (C) si lega alla guanina (G), in accordo con i risultati di Chargaff. I legami tra le basi puriniche e pirimidiniche avvengono tramite ponti idrogeno.

Wikipedia: Adenina
Wikipedia: Guanina.
Wikipedia: Timina.
Wikipedia: Citosina.


La parte esterna è formata da zuccheri pentosi, cioè a cinque atomi di carbonio, alternati a gruppi fosfato.
Determinante per la comprensione del ruolo dei gruppi fosfato fu la foto 51 di Rosalind Frankin: chiarì la posizione esterna di questi gruppi chimici e ne suggerì la funzione di supporto.

Watson e Crick ne conclusero dunque che l'informazione genetica dipendesse dall'ordine delle quattro basi azotate.

La struttura del DNA può essere facilmente compresa con questa colorata immagine di Wikipedia.


Watson e Crick costruirono diversi modelli di DNA, con cartone e fil di ferro, cercando di far combaciare tutte le informazioni che avevano a disposizione.

Costruirono il modello basandosi su un bozzetto di Odile Speed, moglie di Crick, che lo aveva disegnato seguendo le istruzioni del marito: il bozzetto compare sulla rivista scientifica Nature il 25 aprile del 1953 quando la struttura a doppia elica viene presentata per la prima volta.


Bozzetto di Odile Speed pubblicato su Nature. L'immagine che vi ho riportato è tratta dal sito  http://www.alambicco.unito.it/rubriche_alambicco.html dove trovate importanti informazioni storico - scientifiche.

Didascalia originale dell’immagine: “This figure is purely diagrammatic. The two ribbons symbolize the two phosphate-sugar chains, and the horizontal rods the pairs of bases holding the chains together. The vertical line marks the fibre axis”In questa pagina è possibile scaricare il pdf con l'articolo e l'immagine.


Famosissima immagine di Watson (a sinistra) e Crick (a destra) con il loro modello tridimensionale del DNA. Fonte dell'immagine: http://www.swif.uniba.it/lei/filmod/vitapres.html

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
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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