La scoperta dei geni in grado di spostarsi da un cromosoma all’altro, soprannominati jumping genes, ha cambiato il modo di vedere la genetica e il nostro DNA

La biologia di inizio novecento aveva una domanda irrisolta: ma se tutte le cellule hanno lo stesso DNA, com’è possibile che nel corso dello sviluppo una diventi un neurone e l’altra una cellula del fegato? La risposta arrivò grazie agli studi di una biologa che negli anni cinquanta dimostrò che abbiamo nei cromosomi dei “geni saltatori” (i trasposoni) in grado di trasferire materiale genetico e far sì che le cellule cambino specializzazione. La biologa è Barbara McClintock.

La biologa da giovane

Nata nel 1902 a Hartford, Stati Uniti, Barbara McClintock scopre subito l’interesse per la scienza durante gli anni scolastici e nel 1919 si iscrive alla facoltà di botanica all’Università di Cornell. È durante gli studi universitari che mostra il suo grande interesse per la citogenetica che la accompagnerà tutta la vita: «Negli anni, ho studiato questa materia con tanta passione, la stessa che avevo durante i miei giorni da studentessa». Riconoscendo questo suo entusiasmo, nel 1921 il suo docente Claude Hutchison la invita a seguire l’unico corso disponibile per la genetica, nonostante da regolamento non sarebbe stato aperto alle donne.

Terminato il suo dottorato, comincia a studiare la pannocchia di mais: insieme a George Beadle pone le basi della citogenetica del mais. Per Barbara McClintock è «un periodo straordinario» e «l’esperienza in comune ha profondamente influenzato [entrambi]». In questo periodo la biologa fa il primo passo verso la sua futura scoperta. Insieme alla sua studentessa Harriet Creighton dimostra che durante il processo di meiosi (divisione dei cromosomi), parti di un cromosoma si scambiano con le parti analoghe dell’altro cromosoma. Scopre così il concetto del crossing-over.

Barbara McClintock con la sua studentessa Harriet Creighton

Nella seconda metà degli anni trenta la biologa diventa professoressa all’Università di Missouri dove continua a studiare il mais usando i raggi X. Questi generano delle mutazioni nei cromosomi che si frantumano e si riformano in sequenze diverse: il ciclo breakage-fusion-bridge. Come molte altre ricercatrici di quei tempi, Barbara McClintock è piuttosto vincolata con le sue ricerche: in quanto donna non ha supporto finanziario da nessun ente e deve sempre assicurarsi delle borse di studio per continuare i propri studi. Questa situazione cambia quando si sposta all’istituto Cold Spring Harbour (Università di Columbia).

In questo istituto riconoscono che i suoi studi possono essere fondamentali per la biologia e le danno la libertà di condurre le proprie ricerche come preferisce: le rendono disponibili fondi e un pezzo di terra per crescere le piante di mais. Nel 1951 al simposio annuale dell’istituto presenta i geni saltellanti che sono responsabili per la varietà di colore della pannocchia. In quegli anni i geni sono considerati delle unità fisse ma le conclusioni sui trasposoni fanno capire che il genoma non è un’entità statica, ma è soggetta ad alterazioni. Dunque la diffidenza della comunità scientifica è molto forte e Barbara McClintock rimane «sorpresa e poi perplessa, [ma le] diventa presto chiaro che i presupposti sono serviti come ostacolo alla comunicazione [della scoperta]».

I campioni delle pannocchie di mais

Anche dopo la cattiva accoglienza dalla comunità scientifica la biologa continua a studiare e alla fine degli anni cinquanta parte per il Messico per condurre esperimenti. Data la vasta coltivazione di mais, riesce a studiarne diversi tipi e a vedere i suoi risultati su larga scala. Dopo anni di lavoro, nel 1981 pubblica uno dei suoi articoli scientifici più importante, The chromosomal constitution of races of maize.

Nel frattempo la biologia molecolare ha compiuto passi in avanti e si comincia a comprendere quello che Barbara McClintock voleva spiegare anni prima. Negli anni settanta le sue conclusioni sono confermate dai biologi François Jacob e Jacques Monod: hanno notato i geni saltellanti anche nei batteri e nei virus. Così nel 1983 (trent’anni dopo la scoperta) Barbara McClintock viene premiata da sola con il Nobel per la Medicina.

Barbara McClintock alla conferenza Nobel, 8 Dicembre 1983

Rimane attiva come ricercatrice e professoressa alla Cold Spring Harbor fino alla sua morte nel 1992. Nella biografia In sintonia con l’organismo. La vita e l’opera di Barbara McClintock di Evelyn Fox Keller viene ricordata come una donna «visionaria.» L’autrice spiega che Barbara McClintock ha avuto «il tempo e la pazienza per ascoltare cosa il materiale [aveva] da dire.» Questo ha portato la biologa «a vedere più profondamente nei misteri della genetica».