Taisa Ipseta Ibrahim-Capolavoro

Il modello 3D del DNA di Watson e Crick

James Watson e Francis Crick rivoluzionarono la biologia nel 1953 scoprendo la struttura tridimensionale del DNA, configurata come una doppia elica. Utilizzando i dati decisivi sulla diffrazione a raggi X raccolti da Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, i due scienziati compresero il meccanismo di accoppiamento delle basi azotate. Il loro modello geometrico svelò non solo l'architettura della molecola della vita, ma spiegò anche come l'informazione genetica potesse duplicarsi e tramandarsi. Questa sensazionale scoperta valse loro il Premio Nobel per la Medicina nel 1962, segnando la nascita della moderna biologia molecolare.

Contributo di Rosalind Franklin nella scoperta della struttura del DNA

Rosalind Franklin ha rivoluzionato la genetica grazie al suo lavoro pionieristico sulla cristallografia a raggi X, che ha permesso di svelare la struttura del DNA. La sua celebre "Fotografia 51" ha fornito la prova visiva definitiva della conformazione a doppia elica della molecola del DNA. I suoi dati e calcoli matematici, condivisi a sua insaputa con James Watson e Francis Crick, sono stati fondamentali per la costruzione del loro famoso modello tridimensionale. Nonostante l'immenso contributo, il suo ruolo è stato riconosciuto pienamente solo molti anni dopo la sua prematura scomparsa.

Quale fu il fattore trasformante?

Avery voleva scoprire quale molecola fosse il "principio trasformante" scoperto da Griffith, perciò fece tre esperimenti.Prese il contenuto dei batteri virulenti e, usando enzimi specifici, distrusse una sostanza alla volta per vedere quando si bloccava la trasformazione biologica:

1. Distrusse le proteine, ma la trasformazione avvenne lo stesso.
2. Distrusse l'RNA, però ebbe lo stesso risultato di prima.
3. Infine distrusse il DNA e questa volta la trasformazione si bloccò.

Conclusione: solo eliminando il DNA il meccanismo si fermava. Avery dimostrò così che il DNA è il materiale genetico che trasmette i caratteri ereditari.

Hershey-Chase: Il DNA è il Materiale Genetico

Con il seguente esperimento, Hershey e Chase ribadirono che DNA è il fattore che trasmette le caratteristiche genetiche. I due scienziati marcarono radioattivamente il fago T2 (un virus): usarono lo Zolfo-35 per evidenziare l'involucro proteico e il Fosforo-32 per il DNA racchiuso all'interno. Dopo aver lasciato che i virus infettassero i batteri E. coli, la miscela fu agitata in un frullatore per staccare i componenti virali esterni e poi centrifugata. I risultati mostrarono che solo il fosforo radioattivo penetrava nei batteri, mentre lo zolfo rimaneva nel liquido circostante. Ciò provò che il virus inietta solo il proprio DNA per riprodursi, confermando il suo ruolo centrale nell'ereditarietà.

L'esperimento di Frederick Griffith

Nel 1928, Frederick Griffith studiò il batterio Streptococcus pneumoniae, isolandone un ceppo S (virulento) e uno R (innocuo). Notò che l'iniezione del ceppo S uccideva i topi, mentre il ceppo R o il ceppo S ucciso dal calore li lasciava in vita. Tuttavia, iniettando una miscela di ceppo S ucciso dal calore e ceppo R vivo, i topi morivano sorprendentemente di polmonite. Dall'analisi del sangue dei topi morti, lo scienziato isolò nuovamente batteri del ceppo S vivi e con capsula protettiva. Griffith dedusse che le cellule S morte avevano rilasciato una sostanza in grado di trasformare stabilmente i batteri R vivi.Questo fenomeno prese il nome di trasformazione batterica e la sostanza fu definita come il "principio trasformante".

Leggi di Gregor Mendel

Gregor Mendel è stato un biologo e frate agostiniano dell'Ottocento, universalmente riconosciuto come il padre della genetica moderna. Attraverso rigorosi esperimenti con piante di pisello odoroso, riuscì a scoprire i meccanismi matematici che regolano l'ereditarietà dei caratteri. I suoi studi si concentrarono su come i tratti fisici venissero trasmessi di generazione in generazione, portandolo a formulare tre storiche leggi: la dominanza, la segregazione e l'assortimento indipendente. La prima legge stabilisce che l'incrocio tra linee pure genera figli che mostrano solo il carattere dominante. La seconda spiega come il tratto recessivo ricompaia nella seconda generazione in un rapporto di 3 a 1. Infine, la terza legge dimostra che caratteri diversi si trasmettono in modo autonomo e indipendente l'uno dall'altro.