di Sara Villani, III J, IIS “Di Vittorio – Lattanzio”, Roma

Questo saggio partecipa al concorso Hansel e Greta. Il vincitore verrà designato sulla base del numero di voti ricevuti e della valutazione da parte di una giuria di qualità. Le votazioni partiranno il 15 giugno 2020. Per votare cliccare su questo link, selezionare il tema desiderato e cliccare sul pulsante “vota” in fondo alla pagina.

Nel 1953 Watson e Crick compresero che avevano messo a nudo la struttura della molecola che è al cuore di ogni forma di vita sulla Terra. Nel suo libro “La doppia elica” Watson racconta che, la sera del 28 febbraio 1953 entrando nel pub Eagle, Crick aveva esclamato <<Abbiamo trovato il segreto della vita>>, avevano svelato la forma fisica della struttura biologica con cui le sequenze genetiche vengono copiate e poi riprodotte nelle cellule figlie.

Francis Crick nacque l’8 giugno 1916 a Northampton (Regno Unito) dove si laureò in fisica presso l’University College di Londra. James Watson nacque il 6 aprile del 1928 a Chicago dove si laureò in zoologia. Watson e Crick si incontrarono nel 1951 nei laboratori Cavendish. Entrambi interessati allo studio della molecola del DNA, lavorarono insieme per comprenderne la struttura. In quegli anni era nota la struttura primaria del DNA ma si sospettava che la maggior parte di esso non esistesse in natura sotto questa forma. Si ipotizzava che due o più catene interagissero l’una con l’altra formando grosse molecole rigide e sottili che generavano in acqua soluzioni viscose. Nello stesso anno Watson e Crick, vennero a conoscenza dei risultati degli studi di Maurice Wilkins e Rosalind Franklin, che avevano ottenuto alcune immagini della struttura del DNA con la cristallografia a raggi X.

Utilizzando questi dati, Watson e Crick, nel 1953 pubblicarono un lavoro sulla rivista scientifica Nature in cui proposero il primo modello della struttura del DNA. Per realizzare il prototipo della molecola partirono dall’ipotesi che due catene polinucleotidiche formino una doppia elica. Crearono un modello in cui zuccheri e gruppi fosfato erano disposti esternamente all’elica. I due ricercatori compresero che solo nel caso in cui l’adenina si lega con la timina e la guanina si allinea con la citosina, si formavano legami stabili tra le due catene, per questo motivo le combinazioni A-T e C-G vennero definite complementari. Tale allineamento delle basi era possibile solo se i due filamenti erano antiparalleli. Il modello di Watson e Crick richiedeva, quindi che un filamento fosse orientato in direzione 3’-5’e l’altro in direzione 5’-3’. Nel loro modello è possibile contare 10 basi per ogni giro compiuto dal filamento. Nel 1962 Watson e Crick ricevettero, insieme a Wilkins, il Nobel per la medicina.

Il modello di Watson e Crick diede il via a numerose scoperte successive. A partire dagli anni ‘70 gli scienziati studiarono come analizzare, copiare, modificare e combinare parti di molecole di DNA. I risultati di queste ricerche hanno permesso la produzione di proteine come l’insulina, medicinale essenziale per chi soffre di diabete. Questo ormone in precedenza veniva prelevato da mucche e maiali, ma in tale forma, oltre ad essere limitato come quantità, poteva scatenare reazioni allergiche. Attualmente viene sintetizzato in laboratorio utilizzando le tecniche del DNA ricombinante, in questo modo si ottiene un prodotto chimicamente identico all’insulina umana che riduce o annulla gli effetti collaterali di quella animale. La tecnica del DNA ricombinante ha permesso anche la produzione di vaccini contro le malattie virali, utilizzando forme morte o inattive di virus.

Nel settore agro-alimentare nel 1994 è stato messo in commercio un vegetale (pomodoro biotech) il cui DNA era stato modificato in laboratorio, trattato in modo da durare più a lungo senza marcire. Da lì in poi gli OGM, si sono evoluti e hanno invaso il mercato. La sperimentazione oggi si focalizza sull’utilizzo delle biotecnologie per produrre medicinali per la terapia genica, per il trattamento e la cura di varie malattie genetiche e per il cancro. La biologia molecolare contemporanea deve tanto alla scoperta di Watson e Crick, perché grazie alla loro intuizione oggi la comunità scientifica è dotata di strumenti analitici estremamente potenti per compiere studi molecolari di origine genetica in campo medico, agricolo e zootecnico.

Credits immagine: Arek Socha da Pixabay