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La struttura e la duplicazione del DNA
Un secolo di ricerche
ha svelato la natura
del materiale ereditario
Sebbene i cromosomi siano stati osservati e stu-
diati fin dalla seconda metà del XIX secolo, fino al
lavoro di Oswald Avery, nel 1944, non si era com-
preso che il materiale ereditario fosse il DNA.
Oggi, gli scienziati conoscono in dettaglio la strut-
tura di questa molecola e il modo in cui l’infor-
mazione in essa contenuta dirige la formazione
degli organi e dei tessuti di un organismo che si
sviluppa.La tabella
1
elenca le date degli even-
ti più significativi nella storia della ricerca sul
materiale ereditario.
Fu Miescher a isolare la “nucleina”
dai nuclei delle cellule
Nei primi anni dell’Ottocento, si conosceva l’esi-
stenza e la localizzazione del nucleo della cellu-
la, ma non si sapeva che in esso era localizzato il
materiale ereditario. Nel 1869, un chimico svizze-
ro, Friedrich Miescher, isolò il composto contenu-
to nei nuclei di numerosi tipi di cellule. Egli osser-
vò che la sostanza era un acido, ricco di fosforo e
formato da grosse molecole. Questo materiale,
che Miescher chiamò
nucleina
in quanto stretta-
mente associato al nucleo cellulare, fu in seguito
denominato
acido nucleico
.
Morgan dimostrò che il materiale
ereditario risiede nei cromosomi
Gregor Mendel, un monaco austriaco diplomato
in botanica e in matematica, intraprese i suoi pio-
nieristici lavori di genetica negli ultimi decenni
dell’Ottocento. Egli suggerì che i caratteri sono
ereditati come fattori discreti, cioè separabili tra
loro. Un poco più tardi, all’inizio del XX secolo,
Walter Sutton suggerì che questi fattori si trovava-
no nei cromosomi, senza però riuscire a fornire
una prova diretta a sostegno della sua ipotesi.
Solo nel 1910, gli esperimenti di Thomas Hunt
Morgan fornirono la prima evidenza sperimentale
a sostegno dell’ipotesi di Sutton. Morgan fu in
grado di dimostrare che uno specifico cromoso-
ma sessuale, il cromosoma X, è associato con il
colore degli occhi di
Drosophila melanogaster
, il
moscerino della frutta (
sezione C
).
Levene scoprì due tipi di acido
nucleico: il DNA e l’RNA
Negli anni Venti del Novecento, il biochimico sta-
tunitense Phoebus Levene era impegnato a studia-
re l’acido nucleico.Egli scoprì che nelle cellule ne
esistono due tipi, pressoché identici, costituiti in
proporzioni uguali di tre parti: un gruppo fosfato,
uno zucchero a cinque atomi di carbonio e una
base contenente azoto. Con tali dati Levene con-
cluse, correttamente, che queste tre parti legate
DATA
SCIENZIATO
SCOPERTA
1869
Friedrich Miescher
Isolamento della nucleina (il DNA).
Tardo Ottocento
Gregor Mendel
I caratteri sono ereditati come fattori discreti.
Primo Novecento
Walter Sutton
Ipotesi della localizzazione sui cromosomi dell’informazione ereditaria.
1910
Thomas Hunt Morgan
Primi risultati a supporto dell’ipotesi di Sutton che l’informazione ereditaria
sia localizzata nei cromosomi.
Anni Venti del Novecento Phoebus Levene
Scoperta dell’esistenza nella cellula di due tipi di acidi nucleici di struttura
quasi identica.
1928
Fred Griffith
Dimostrazione dell’esistenza di un “principio trasformante” nei batteri.
1944
Oswald Avery
Dimostrazione preliminare che il DNA è il materiale ereditario.
Tardi anni
Erwin Chargaff
La frequenza delle basi varia negli acidi nucleici di organismi diversi e la frequenza
Quaranta del Novecento
di una particolare base è simile a quella di un’altra determinata base.
Primi anni
George Beadle
Teoria un gene – un enzima, vale a dire: la produzione di ciascun enzima è
Cinquanta del Novecento ed Edward Tatum
sotto il controllo di un particolare gene.
1952
Alfred Hershey
Conferma della dimostrazione preliminare di Avery.
e Martha Chase
1953
Rosalind Franklin
Analisi del DNA per diffrazione a raggi X e scoperta che il DNA ha forma di elica.
e Maurice Wilkins
1953
James Watson
Sviluppo del modello del DNA a doppia elica.
e Francis Crick
GLI EVENTI PRINCIPALI CHE HANNO PORTATO ALLA SCOPERTA DELLA STRUTTURA DEL DNA.
Tabella 1
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