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Storia della scoperta degli acidi nucleici. 1° parte: prima della strutturistica di Watson e Crick

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di Sergio Barocci

INTRODUZIONE

DNA - cromosoma - nucleo - cellulaLa storia dei due acidi nucleici DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico) è la storia stessa della biologia molecolare, una scienza che studia e interpreta a livello molecolare i fenomeni biologici, considerando la struttura, le proprietà e le reazioni delle molecole chimiche di cui gli organismi viventi sono costituiti.

E’ infatti, attraverso una serie di scoperte spesso indipendenti e anche spesso ignorate per anni, anche se apprezzate occasionalmente con una certa rapidità, attorno alla doppia elica del DNA, che si è venuta così a costruire negli anni questa scienza quanto mai ricca di interesse e potenzialità.
La biologia molecolare nasce dalle indagini cristallografiche sulle molecole biologiche negli anni ’30 del secolo scorso e incomincia ad affermarsi i maniera definitiva negli anni ’50 come scienza autonoma con gli studi sulla struttura del DNA ad opera di J. Watson e F. Crick anche se non è noto con certezza chi abbia usato per primo il nuovo termine. In effetti, una delle prime menzioni scritte la si trova nel titolo di una “ Harvey Lecture “ dal titolo Avventure in biologia molecolare, tenuta da un certo William T. Astbury, uno strutturista scozzese.

W. T. Astsbury

W. T. Astsbury

William Thomas Astbury (1898 – 1961), fisico inglese, noto per i suoi pioneristici studi di diffrazione a raggi X sulle molecole biologiche. Il lavoro che fece sulla cheratina fornì le basi per la scoperta dell’ α – elica da parte di L. Pauling. A partire dal 1937 i suoi studi si focalizzarono poi sul DNA e contribuirono notevolmente alla definizione della sua struttura. W. Astbury non fu però in grado di proporre una struttura corretta del DNA a causa dei suoi dati incompleti ma che però permisero nel 1952 a L. Pauling di utilizzarli per proporre una struttura del DNA che si rivelò scorretta. Tuttavia, le evidenze messe in luce da Astbury ebbero in seguito una certa influenza sul lavoro fatto da M. Wilkins e da R. Franklin , da cui J. Watson e F. Crick nel 1953 dedussero la struttura.

A partire dagli anni ’70 la biologia molecolare si sviluppa enormemente riunendo e sviluppando in modo organico le precedenti conoscenze genetiche, biochimiche e di biologia cellulare. La sua crescita si deve soprattutto all’introduzione di tecniche di genetica molecolare (per es. DNA ricombinante), che hanno fornito gli strumenti adatti alla purificazione, all’identificazione, al sequenziamento e alla manipolazione dei geni.

 

FRIEDRICH MIESCHER: L’INIZIO DELLA SCOPERTA DEGLI ACIDI NUCLEICI

La lunga storia degli acidi nucleici incomincia nel 1869 ed è tutta da attribuire ad un giovane ricercatore svizzero Johann F. Miescher che rinunciò alla carriera di medico a causa di una leggera ipoacusia e che decise di dedicarsi allo studio della fisiologia delle cellule linfatiche e in particolare all’analisi delle loro proteine.

F. Miescher

F. Miescher

Johan Friedrich Miescher (1844–1895) biologo svizzero, che isolò per la prima volta gli acidi nucleici.
Egli da poco laureatosi in medicina all’Università di Basilea, nei suoi studi, nel tentativo di separare dal nucleo dei globuli bianchi, contenuti nel pus di bende chirurgiche utilizzate, componenti del citoplasma, si imbattè dopo estrazione del materiale nucleare in un composto che analizzò e scoprì che era acido e conteneva, tra l’altro, il 14% di N, 3% di P e il 2% di S e in analogia con il fosfatide lecitina (chimicamente costituito da una miscela di acido fosforico, colina, acidi grassi, glicerolo, glicolipidi, trigliceridi e fosfolipidi) da poco scoperto da Ernst Felix Hoppe Seyler dell’Università di Tubingen, chiamò questa sostanza “nucleina”. Purtroppo né Miescher né i suoi contemporanei apprezzarono pienamente il possibile ruolo della nucleina nella trasmissione dei caratteri ereditari. Alla nucleina fu attribuita piuttosto una funzione di immagazzinamento del fosforo cellulare e non escludendo del tutto che si potesse trattare di una miscela di fosfati e proteine.

Lecitina tipica: la fosfatidil colina

Lecitina tipica: la fosfatidil colina

Erano piuttosto le proteine ad attrarre la massima attenzione in quanto componenti principali della cellula e considerati perciò più validi candidati alla funzione di vettori molecolari dell’informazione biologica. Solo più tardi, intorno alla fine del XIX secolo, venne confermato che nel nucleo vi fossero composti diversi dalle proteine. Nel 1889 Richard Altmann (1852-1900) propose il termine più specifico di acido nucleico. Nel 1883 Francis Galton (1822–1911) cugino di Charles Darwin inventò la parola “eugenetica” e ne diffuse il concetto.

F. Galton

F. Galton

Francis Galton (1822 – 1911) antropologo britannico e patrocinatore dell’eugenetica, termine da lui creato. Contribuì anche all’affermazione della psicometria.  L’eugenetica cioè la teoria per come migliorare il genere umano attraverso “incroci selettivi”, se da un lato condurrà alla pulizia etnica ad opera dei Nazisti tedeschi e alle leggi sulla sterilizzazione negli Stati Uniti, dall’altro darà origine ai test diagnostici prenatali e alla consulenza genetica.

G. J. Mendel

G. J. Mendel

Gregor Johann Mendel (1822–1884) naturalista e frate agostiniano ceco. Viene considerato il precursore della moderna genetica per le sue osservazioni sui caratteri ereditari.
Da questo momento iniziò una sorta di Medioevo per gli acidi nucleici ( lo studio degli acidi nucleici si esaurì) mentre esplose lo studio della genetica come scienza con la scoperta della mitosi nel 1982 ad opera del biologo tedesco Walther Fleming (1843–1905) , della meiosi nel 1887 da parte di Friedrich Leopold A. Weismann e con la riscoperta degli studi di Gregor Johann Mendel nel 1900 da parte di tre scienziati europei Hugo De Vries, Erich von Tschermack (1871–1962) e Carl E. Correns (1864–1933) pochi anni prima dell’identificazione con i cromosomi delle unità ricombinanti e segreganti della riproduzione, secondo l’ipotesi nel 1902 di due biologi Walter S. Sutton e Theodor H. Boveri.  Nello stesso periodo (1901) venne chiarita anche l’importanza dei cromosomi sessuali nella determinazione del sesso ad opera di Clarence Erwin McClung (1870–1946) .

H. de Vries

H. de Vries

Hugo de Vries (1848–1935), biologo olandese e ideatore della teoria delle mutazioni o mutazionismo secondo la quale ogni specie vegetale o animale presenta nel corso della sua storia una serie di variazioni improvvise (mutazioni) e del tutto ereditare trasmissibili ai discendenti. In seguito, queste variazioni (benefiche, innocue o nocive) si conservano o scompaiono per selezione naturale, cioè soprattutto in dipendenza dall’ambiente.
Infatti, sino agli anni ’40 del XX secolo non si ebbe ancora alcuna idea della natura delle molecole responsabili dell’ereditarietà biologica e sino al 1929 non fu nemmeno ancora chiara la distinzione tra DNA e RNA. Il DNA veniva considerato l’acido nucleico degli animali mentre l’RNA l’acido nucleico delle piante.

Al primo, si dette il nome di “ timo-nucleico” dalla ghiandola ricavata dal vitello mentre al secondo il nome di “tritico-nucleico” o del lievito per il fatto che i vegetali ne sembravano particolarmente ricchi . Anche la struttura attribuita allo zucchero considerato caratteristico del DNA fu inizialmente sbagliata. Fu, Phoebus A.T. Levene, direttore del laboratorio di biochimica al Rockefeller Institute of Medical Research, uno dei centri più importanti per lo studio degli acidi nucleici sin dall’inizio del secolo XX, a ritenere che lo zucchero caratteristico del DNA potesse essere un pentoso.
Inoltre, lo stesso Levene sostenne anche con particolare vigore la “teoria tetranucleotidica” del DNA, originariamente proposta alla fine del XIX secolo da Albrecht Kossel e poi ripresa dallo scienziato giapponese H. Takahashi.

The Rockefeller Institute - La Founder's Hall

The Rockefeller Institute – La Founder’s Hall

Walter Stanborough Sutton (1877–1916) biologo statunitense. Il suo principale contributo alla biologia fu quello di aver messo in relazione l’ereditarietà con i cromosomi a livello cellulare. Nei suoi studi, egli osservò che i cromosomi erano i portatori dei caratteri genetici di Mendel e che nella divisione meiotica essi si separavano nelle cellule figlie. Questa sua osservazione rappresentò la prova della divisione riduzionale, teorizzata qualche anno prima da Weismann, e la base dell’ipotesi mendeliana della trasmissione dei caratteri. Questi caratteri ereditari erano a coppie , rimanevano insieme per tutta la vita di un individuo per separarsi l’uno dall’altro con la formazione dei gameti . Sutton spiegò inoltre che questi gameti potevano contenere solo una forma alternativa (allele) di ogni gene e il numero dei gameti che contenevano un allele era uguale al numero dei gameti che contenevano l’altro. I due gameti uniti nella fecondazione producevano un individuo con due alleli per ogni carattere.

F. L. A. Weismann

F. L. A. Weismann

Friedrich Leopold August Weismann (1834–1914) biologo tedesco che nel 1887 intuì che la meiosi descritta in quel periodo, fosse una divisione riduzionale, atta cioè a dotare i gameti di metà dei cromosomi, cosicché dalla loro unione si ritornava al numero presente nelle cellule somatiche.  Questa teoria venne poi confermata ben 15 anni dopo da Walter Sutton, che osservò l’appaiamento dei cromosomi omologhi durante la meiosi e la loro susseguente divisione nelle cellule figlie.

T. H. Boveri

T. H. Boveri

Theodor Heinrich Boveri (1862 – 1915) biologo tedesco. Nel 1900 motivò insieme a Walter Sutton la teoria cromosomica dell’ereditarietà : i cromosomi rappresentano gli “elementi organizzati autonomamente nella cellula” e passano da questa alle cellule figlie e da un individuo alla sua discendenza. Tra il 1901 e il 1905 dopo vari esperimenti, espose la tesi riguardante il significato differenziato dei cromosomi cioè che le cellule sottoposte a diminuzione (assorbimento di cromosomi ad opera del citoplasma) davano origine alle cellule somatiche, quelle che invece non erano sottoposte a tale processo davano origine alle cellule germinali.

P. A. T. Levene

P. A. T. Levene

Phoebus A. T. Levene (1869–1940) , biochimico lituano, emigrato nel 1893 negli U.S.A. a causa di una sommossa antisemita che aveva come bersaglio anche la sua famiglia, di origine ebraica. Egli identificò i componenti del DNA. Oltre a scoprirne i componenti, formulò anche alcune ipotesi sulla struttura del DNA che si rivelarono corrette. Mise in luce la disposizione dei componenti secondo la sequenza ripetuta fosfato – zucchero – base, unità che chiamò per la prima volta nucleotide, ed ipotizzò che le molecole di DNA non fossero altro che filamenti composti da nucleotidi collegati tra loro attraverso i gruppi fosfato, considerati lo scheletro del DNA stesso.

ipotetico tetranucleotidide proposto da P Levene

ipotetico tetranucleotidide proposto da P Levene

Le sue idee complessive sulla struttura del DNA non si rivelarono tuttavia corrette ritenendo, infatti, che ci fossero solo quattro nucleotidi per molecola e, per tale motivo, escluse che il DNA potesse essere il vettore dell’informazione genetica, in quanto era ritenuta una molecola troppo semplice per tale scopo. Nel 1910, formulò l’ipotesi del tetranucleotide, che proponeva che il DNA fosse costituito da quantità eguali di adenina, guanina, citosina e timina. Prima della formulazione delle regole di Erwin Chargaff (il numero di purine e pirimidine era esattamente equilibrato) , tale ipotesi ebbe un successo tale da portare la maggior parte della comunità scientifica a non credere che il DNA potesse essere vettore dell’informazione genetica. In ogni caso, il lavoro di Levene divenne fondamentale, dopo la sua morte avvenuta nel 1940, per essere delineato , tredici anni dopo, da parte di James Watson e Francis Crick.

A. Kossel

A. Kossel

Albrecht Kossel (1853–1927) chimico tedesco che incentrò i suoi studi sui processi biochimici delle proteine, ed in particolare sui derivati dell’acido nucleico e sulla formazione dell’urea, conquistando per queste ricerche il Premio Nobel per la medicina nel 1910.
Secondo la teoria del tetranucleotide , gli acidi nucleici erano composti da soli quattro nucleotidi ( due purinici e due pirimidinici) e quindi data la loro monotona struttura e le loro ridotte dimensioni non potevano essere il supporto molecolare dell’ereditarietà biologica. Anche se tale teoria rappresentò uno degli indugi più gravi nell’accettare l’importanza del DNA nella genetica, a Levene spettò tuttavia il credito per aver introdotto i termini “nucleotide” e “nucleoside” e la scoperta che i nucleotidi erano legati fra loro per mezzo di legami fosfodiesterici tra gli ossidrili OH in posizione 5’ e 3’ come venne in seguito confermato dal chimico scozzese Alexander R. Todd.

Alexander R. Todd (1907–1997) chimico scozzese e Premio Nobel per la chimica nel 1957 per le sue ricerche sulla struttura e la sintesi dei nucleotidi e dei nucleosidi.

E. Schrodinger

E. Schrodinger

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887–1961) fisico e matematico austriaco, noto per i suoi contributi alla meccanica quantistica. Vinse il Premio Nobel per la fisica nel 1933. Successivamente i suoi studi a partire dal 1937 si focalizzarono invece sul DNA, contribuendo alla definizione della sua struttura.
Nel 1937 William Astbury presentò i primi risultati di alcuni studi di diffrazione a raggi X, i quali dimostrarono che il DNA aveva una struttura estremamente regolare e nel 1944 si dovette a Erwin Schrödinger l’ipotesi del “cristallo aperiodico” cioè che il materiale genetico, secondo la fisica quantistica, doveva essere costituito da una molecola di grandi dimensioni dalla struttura non ripetitiva , sufficientemente stabile da mantenere l’informazione genetica.

diffrazione di raggi  X da parte di un cristallo di DNA

diffrazione di raggi X da parte di un cristallo di DNA

 

 

AVERY, MACLEOD, GRIFFITH: IL DNA PORTA LA SPECIFICITA’ GENETICA

Nel 1943 al Rockefeller Institute of Medical Research Oswald Theodore Avery dimostrò, in un celebre esperimento fatto insieme a Colin MacLeod e a Maclyn Mc Carty, che il DNA era il principio trasformante che il medico inglese Frederick Griffith aveva identificato nel 1928 come responsabile della conversione di cellule batteriche di Diplococcus Pneumoniae da non virulente in virulente ( pur non fornendo nessuna evidenza su quale fosse la sostanza che era alla base di questo fenomeno ).

O. T. Avery

O. T. Avery

Oswald T. Avery (1877–1955) medico canadese ma anche uno dei primi biologi molecolari e pioniere nel campo dell’immunologia. Viene maggiormente conosciuto per il suo esperimento del 1944, fatto insieme ai suoi collaboratori Colin MacLeod e Maclyn McCarty. Tale esperimento diede una chiara prova del fatto che i geni e i cromosomi erano costituiti da DNA.
Il ruolo del DNA nell’ereditarietà fu provato poi nel 1953 da Alfred Hershey e da Martha Chase attraverso un altro classico esperimento detto del “frullatore” che dimostrava che il materiale genetico del fago di E. coli il T2 era effettivamente il DNA

C. M. MacLeod

C. M. MacLeod

Colin Munro MacLeod (1909–1972) genetista canadese, noto per il celebre esperimento del 1944 svolto insieme ad Oswald Theodore Avery e Maclyn McCarty che lo portò ad identificare il DNA come principio trasformante responsabile del trasporto dell’informazione genetica.

Maclyn Mc Carty (1911–2005) genetista statunitense, noto soprattutto per aver messo a punto nel 1943 con Oswald Avery e Colin MacLeod un celebre esperimento che, proseguendo la via intrapresa dall’ esperimento di Griffith, dimostrò che il materiale genetico presente nelle cellule è composto di DNA.

M. Mc Carty

M. Mc Carty

Furono Oswald Avery e collaboratori a dimostrare che era il DNA, a contenere l’informazione genetica. La comunità scientifica, tranne J. Watson e F. Crick, fu riluttante ad accettare i risultati di Avery . Infatti, per molti anni fino al 1952, il suo lavoro fu ignorato e Avery morí nel 1955 senza aver ricevuto il premio Nobel che probabilmente meritava. Nel frattempo, grazie alle scoperte di Levene, in considerazione della presenza nell’RNA di un pentoso (ribosio) con un OH in posizione 2’ (che impedisce a sequenze complementari di assumere una struttura a doppia elica del tipo B del DNA, conferendo una maggiore disponibilità a interazioni terziarie e a reazioni chimiche anche del tipo enzimatiche) , come anche di una base azotata l’uracile , diversa dalla corrispondente pirimidina ( la timina del DNA) si arrivò a distinguere il DNA dall’RNA. Si dovette però aspettare il 1950 con il lavoro di J.M. Gulland per proporre in maniera esplicita l’esistenza dentro le cellule viventi di due diversi acidi nucleici

Frederick Griffith (1879-1941) , biologo inglese noto per il suo esperimento “ detto di Griffith,” per mezzo del quale propose la presenza di un principio trasformante alla base della trasformazione batterica. Tale esperimento aprì la strada alla scoperta del DNA come molecola contenente l’informazione genetica.

 

GLI ESPERIMENTI CHE HANNO PERMESSO DI SCOPRIRE CHE IL DNA E’ LA SEDE DELL’EREDITA’ BIOLOGICA

 

1. Esperimento di Griffith (1928)

I microrganismi, specialmente l’agente batterico responsabile della polmonite (Diplococcus pneumoniae) incominciarono ad essere studiati negli anni ’20 . I diplococchi erano prelevabili da pazienti che avevano avuto o avevano la polmonite, e potevano essere usati per esperimenti sui topi, che sviluppavano la polmonite fulminante. Nel 1928 Frederick Griffith pubblicò l’articolo «Il significato dei tipi di pneumococchi» su J. Hygiene 27:13-59. .
significato dei tipi di pneumococcoL’esperimento di Frederick Griffith del 1928 fu uno dei primi esperimenti a suggerire che i batteri erano in grado di trasferire informazioni genetiche attraverso un processo noto come trasformazione. Infatti, egli dimostrò che ceppi di Diplococcus pneumoniae o Pneumococco ( il cui nome scientifico attuale è Streptococcus pneumoniae, mentre in passato era meglio conosciuto come Diplococcus pneumoniae, in riferimento alla sua peculiare morfologia al M.O. con la caratterista forma a due cocchi uniti) uccisi al calore possono trasformare un ceppo virulento in virulento. Tale esperimento aprì la strada alla determinazione della natura del materiale genetico.

F. Griffith

F. Griffith

Da tempo era noto che potesse esistere qualche sostanza in grado di trasmettere l’informazione genetica. Tra la fine del XIX sec. e i primi anni del XX sec. venne proposto e dimostrato che il materiale genetico fosse racchiuso nei nuclei delle cellule e in particolare modo nei cromosomi. I primi indizi di una molecola in grado di trasferire l’informazione genetica vennero messe in evidenza da Griffith con una serie di esperimenti di infezione sperimentale con Streptococcus pneumoniae di topi da laboratorio.
Questi esperimenti riguardavano due varianti dello Streptococcus pneumoniae o Diplococcus pneumoniae. La prima variante presenta batteri di ceppo S o liscio in quanto produttori di colonie lisce e lucenti per la presenza di una capsula che avvolge la cellula batterica; tale variante viene anche detta “ ceppo capsulato” ed è in grado di provocare la polmonite. La seconda variante presenta batteri di ceppo R o rugoso dal momento che producono colonie dall’aspetto rugoso per l’assenza della capsula batterica e non in grado di provocare la polmonite cioè non patogena . Egli vide che iniettando il ceppo patogeno o ceppo S , i topi contraevano la malattia e morivano poco dopo. Il decesso , invece, non avveniva, invece, quando nell’ animale veniva iniettato il ceppo non patogeno o ceppo R.

effetto varianti di ceppo

inattivazione ceppi patogeni con caloreIl topo non si ammalava neppure quando veniva iniettata la variante patogena o ceppo S precedentemente trattata (e quindi uccisa) col calore .

osservazione di GriffithL’osservazione originale di F. Griffith si realizzò quando provò ad inoculare nei topi sia il ceppo patogeno o ceppo S trattato con calore che il ceppo non patogeno o ceppo R vivo. Inaspettatamente i topi sviluppavano polmonite mortale e dal loro sangue e dal liquido ascitico era possibile isolare i batteri vivi di ceppo patogeno.

Egli intuì che dalle cellule batteriche inattivate qualche sostanza doveva essere trasferita a quelle innocue ed che era in grado di conferire ad esse le caratteristiche di patogenicità. Griffith definì questa sostanza non identificata “Fattore Trasformante”. Come la maggioranza degli scienziati di quel tempo, Griffith ritenne erroneamente che quella sostanza doveva essere di natura proteica. Studi successivi ed anni di ricerche porteranno poi a stabilire che questo “fattore modificante” non era altro che il DNA.

esperimenti di Griffith sulla trasformazione batterica

esperimenti di Griffith sulla trasformazione batterica

Ma quale poteva essere esattamente la sostanza contenuta nei cromosomi che trasmetteva questi caratteri da una cellula all’altra? Proteine o DNA ?

2. Esperimento di O. Avery , C.M. Mac Leod, MacLyn Mc Carty

esperimento di  Avery, Mac Leod, MacLyn e Mc CartyL’esperimento di Griffith fu completato dagli “ Studi sulla natura chimica della sostanza che induce la trasformazione dei tipi di pneumococchi” , pubblicato da Avery, Mc Leod e Mc Carty su J. Exp. Med. 144, 79(2),137-158.
Avery, MacLeod e McCarty nel 1943 dimostrarono che il “fattore trasformante” di Griffith era il DNA (anche se la prova definitiva arriverà solo dagli esperimenti di Hershey e Chase del 1953). L’esperimento condotto da questi tre scienziati rappresentò una delle esperienze fondamentali per l’avanzamento delle conoscenze nel campo della genetica e della biologia molecolare.
Avery e collaboratori a partire da una coltura di pneumococchi o Streptococchi pneumoniae di tipo S ( lisci e virulenti) fecero un estratto o lisato cellulare in modo da ottenere una soluzione nella quale era disciolto il materiale contenuto nei batteri. Il materiale genetico doveva presumibilmente essere uno dei diversi tipi di macromolecole biologiche presenti nei batteri: (proteine, polisaccaridi, acidi nucleici – ossia DNA e RNA – e lipidi) . Infatti, essi cercarono di capire quali di queste sostanze erano effettivamente in grado di trasformare batteri di ceppo R (ruvidi e avirulenti) in batteri di ceppo S virulenti. Le cavie sopravvivevano quando trattate con tutte le biomolecole tranne gli acidi nucleici: il materiale genetico doveva quindi essere DNA e/o RNA.

Avery - Mac Leod - MacLyn - Mc Carty

Avery – Mac Leod – MacLyn – Mc Carty

Per capire quale delle due sostanze fosse, divisero l’estratto contenente l’acido nucleico in due aliquote: a) la prima, venne trattata con l’enzima ribonucleasi (Rnasi) che degrada selettivamente l’RNA e non il DNA, b) la seconda, venne invece trattata con deossiribonucleasi (Dnasi) che degrada selettivamente il DNA e non l’RNA. Ciò che osservarono era la trasformazione dei batteri R in batteri S solo in seguito all’aggiunta dell’aliquota trattata con RNasi. Il materiale genetico doveva allora essere necessariamente il DNA, in quanto il principio trasformante era sensibile solo alla Dnasi.

Le conclusioni dell’esperimento di Avery e coll. :
a)  Un estratto di batteri di ceppo S non contiene più batteri vivi e pertanto non dà origine a colonie.
b)  I batteri di ceppo R non trattati danno sempre origine a colonie piccole e di tipo R.
c)  Un estratto di batteri S aggiunto a batteri R vivi può dare origine a colonie di tipo S.
d)  Un estratto di batteri S nel quale il DNA sia stato eliminato per digestione enzimatica perde la capacità di dare origine a colonie di tipo S.
e)  Trattamenti dell’estratto di batteri S con enzimi che degradano altre macromolecole non determinano perdita dell’attività trasformante.

protocollo sperimentale di Avery, MacLeod e McCarty

protocollo sperimentale di Avery, MacLeod e McCarty

Avery fece anche altri esperimenti in positivo: isolò il DNA nell’omogenato di batteri S, verificando che non ci fossero proteine, e verificò che il DNA era capace di trasformare batteri R in batteri S.
Gli esperimenti di Avery vennero criticati dagli scienziati dell’epoca in quanto in quel periodo vi era la convinzione che il materiale genetico doveva per forza essere di natura proteica ( convinzione tra l’altro innata nello stesso Griffith) data la grande differenza genetica che esisteva tra le varie specie. Infatti, pareva più sensata la natura proteica, perché in questo modo ci sarebbero state molte più combinazioni tra i vari monomeri ( nel caso delle proteine i monomeri erqano i 2° aminoacidi mentre nel caso del DNA i monomeri erano costituiti dai soli 4 deossiribonucleotidi) rispetto agli acidi nucleici.

Ostwald Avery nel suo laboratorio

Ostwald Avery nel suo laboratorio

Sotto la spinta di queste convinzioni, quello che fu criticato ad O. Avery era la non completa purezza degli acidi nucleici utilizzati nell’esperimento : all’interno delle soluzioni contenenti DNA e RNA si ipotizzava fossero presenti anche tracce di proteine, le stesse proteine che gli scienziati scettici pensavano costituissero il materiale genetico. Pur non tralasciando l’importanza dell’evidenza sperimentale, non si può dire che l’esperimento di Avery , MacLeod e McCarty fosse la prova definitiva. Solo una decina di anni più tardi nel 1953, Hershey e Chase dimostrarono che il materiale genetico è costituito da DNA

 

 

Una risposta a Storia della scoperta degli acidi nucleici. 1° parte: prima della strutturistica di Watson e Crick

  • daniela pampillonia scrive:

    nessun riferimento a Rosalind Franklin, di cui peraltro sentite il bisogno di riportare la famosa foto 21, grazie alla quale watson, wilkins e crick ricevettero il premio nobel!

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