00:00:06.06Il mio nome è Erling Norrby, e ho una formazione da virologo,
00:00:11.29e ho insegnato sui virus alla scuola di medicina
00:00:16.10ma ho anche responsabilità amministrative preponderanti
00:00:19.27sia al Karolinska Institute, la scuola di medicina di Stoccolma,
00:00:23.16che all’Accademia Reale Svedese delle Scienze di Stoccolma.
00:00:27.02E la storia di cui vi parlerò è la
00:00:31.21scoperta della struttura del DNA.
00:00:34.01E a quelli di voi nel pubblico che sono un po’ più giovani penserebbero
00:00:38.19ma la struttura del DNA… è nota da sempre.
00:00:42.06Ma non è così.
00:00:43.11Così, ci fu una vera scoperta della struttura e come conseguenza di ciò,
00:00:49.07 si cominciò anche a capire l’enorme impatto
00:00:52.06che aveva questa molecola.
00:00:53.23Prima di questa scoperta, non era conosciuta. Infatti, c’era un considerevole dibattito
00:00:58.21 sul ruolo relativo delle proteine rispetto agli acidi nucleici,
00:01:04.11e l’enfasi era sulle proteine perché le proteine
00:01:07.11hanno molta più diversità, 20 aminoacidi che possono essere variati all’infinito.
00:01:11.17Mentre il DNA era una molecola piuttosto noiosa con solo quattro nucleotidi
00:01:16.00e c’erano anche alcuni dati errati che suggerivano che la rappresentazione relativa
00:01:23.13delle 4 basi era piuttosto costante in diversi tipi/generi di DNA.
00:01:28.10Come fu fatta questa scoperta?09Beh, quello che successe fu che negli anni 40, lo sviluppo
00:01:36.20del campo della fisica era stato molto, molto potente,
00:01:40.10e i fisici pensarono che potevano avere qualcosa da contribuire al campo della biologia.
00:01:45.01Così molti fisici si formarono per capire le principali questioni della biologia in quel momento,
00:01:53.12e iniziarono a studiare i fenomeni biologici.
00:01:57.02In Inghilterra, il Medical Research Council decise di investire veramente in questo
00:02:02.21per stimolare i fisici a studiare i fenomeni biologici.
00:02:06.02E ci furono due centri che furono stabiliti.
00:02:09.00 Uno era al Cavendish Laboratory di Cambridge,
00:02:12.16 ed era gestito da Lawrence Bragg.
00:02:15.10 Divenne il capo di quell’istituzione nei primi anni ’30.
00:02:20.01 E l’altro era al King’s College di Londra.
00:02:26.10 E la persona che era in carica lì era John Randall
00:02:31.04che aveva fatto durante la guerra… (Era un fisico)
00:02:36.11ha dato contributi molto importanti allo sviluppo del RADAR
00:02:42.02che fu molto critico nel decidere l’esito della Seconda Guerra Mondiale.
00:02:46.24Ma c’era una sorta di gentlemen’s agreement tra questi due diversi laboratori,
00:02:53.02 e sostenuto anche dal Medical Research Council,
00:02:56.18 cioè che a Cambridge si studiasse la struttura delle proteine,
00:03:00.09e che al King’s College volevano studiare altre strutture,
00:03:03.07inclusi gli acidi nucleici.
00:03:05.02E le due figure principali del laboratorio Cavendish erano Max Perutz e John Kendrew.
00:03:12.11Erano cristallografi che si imbarcarono davvero in un progetto quasi impossibile
00:03:21.16cioè studiare molecole molto grandi con una complessità
00:03:27.
00:03:31.11 Ma hanno iniziato nei primi anni ’30,
00:03:34.09 e poi hanno sviluppato questa tecnica passo dopo passo,
00:03:40.00fino agli anni ’50, e poi più tardi negli anni ’50 arrivarono computer molto migliori.
00:03:46.19E bisogna sottolineare che la possibilità
00:03:49.20di elaborare enormi quantità di informazioni aiutò in questa analisi.
00:03:54.22E alla fine si riuscì a definire la struttura tridimensionale di strutture proteiche molto complesse
00:03:59.24come l’emoglobina e la mioglobina.
00:04:03.11Quindi erano gli studi sulle proteine.
00:04:05.16Ma al King’s College, c’era una persona chiamata Maurice Wilkins,
00:04:12.22che si era unito a Randall già prima che arrivasse al King’s College
00:04:18.02al St. Andrew’s in Scozia.
00:04:20.17E stava cercando di studiare gli acidi nucleici.
00:04:23.25Nel gennaio 1951, fu raggiunto da una scienziata di nome Rosalind Franklin
00:04:30.22che veniva dalla Francia dove studia i composti inorganici del carbonio.
00:04:37.08Aveva pochissime conoscenze di biologia.
00:04:41.20E le fu dato questo compito di aiutare o studiare il DNA,
00:04:47.06e poi pensò che la missione era di farlo sotto la sua responsabilità.
00:04:51.23Wilkins pensava che avrebbero dovuto farlo in collaborazione.
00:04:55.05Ma non hanno mai sviluppato la collaborazione tra queste due persone.
00:04:58.24E ci sono storie molto speciali su come ognuno di loro,
00:05:06.17ha cercato di affrontare questo problema.
00:05:09.03Quello che ha veramente trasformato il tutto è stato quando nell’autunno del 1950,
00:05:16.00Jim Watson arrivò a Cambridge.
00:05:19.23È una lunga storia sul perché sia finito lì, perché era in borsa di studio in Danimarca.
00:05:23.05ma era insoddisfatto di questo, e aveva questa idea
00:05:26.27 che pensava che il DNA avesse a che fare con il materiale genetico.
00:05:31.09E fu un po’ ossessionato da questo.
00:05:33.02E poi era nel 1950, era a Napoli e sentì
00:05:38.06una conferenza di Wilkins sui tentativi di studiare la struttura del DNA
00:05:43.15con l’analisi cristallografica, e questo lo convinse ulteriormente che quella era la cosa da fare.
00:05:51.07Ma non era soddisfatto del suo tempo in Danimarca,
00:05:55.05 così con qualche aiuto dai suoi mentori, poté trasferirsi ai laboratori Cavendish.
00:06:01.11E chi incontrò lì?
00:06:04.03Incontrò Francis Crick. Francis Crick aveva circa 12 anni in più
00:06:06.29 rispetto a Jim Watson, ma i due formavano davvero una coppia notevole,
00:06:13.00e si stimolavano a vicenda.
00:06:14.19E anche se il laboratorio Cavendish doveva lavorare sulle proteine,
00:06:19.15quindi questi due signori non potevano trattenersi
00:06:22.02dalla discussione sull’acido nucleico e la sua possibile struttura.
00:06:26.10E fecero anche un piccolo modello di quello,
00:06:28.22che fu poi descritto loro come completamente sbagliato.
00:06:34.04Avevano una tripla elica. Avevano basi che si estendevano nella periferia.
00:06:38.07E fu pesantemente criticato. Chiaramente era sbagliato.
00:06:43.06E poi Bragg decise che non potevano lavorare sugli acidi nucleici.
00:06:48.26Ma si può vedere nei documenti che ci sono che continuavano a pensarci.
00:06:55.09Incontrarono Chargaff, la famosa persona che già in quel periodo
00:07:01.02aveva detto che la quantità di nucleotidi,
00:07:02.24A e T e G e C, che sono in proporzione uguale in ciascuna di queste coppie.
00:07:10.04E nessuno aveva capito appieno perché questo fosse importante.
00:07:12.12Così comunque Watson e Crick, non furono autorizzati a lavorare sull’acido nucleico,
00:07:19.23ma poi le cose iniziarono ad accadere perché Linus Pauling aveva avuto un fantastico progresso.
00:07:26.07Era il gigante della chimica del suo tempo.
00:07:29.03Ha vinto il premio Nobel nel ’54 per i suoi studi sul legame chimico.
00:07:32.20Ma per tutto quel tempo ha avuto un contributo maggiore in termini di struttura delle proteine
00:07:38.14in particolare l’alfa-elica.
00:07:41.18E questo fu un po’ per il dispiacere del gruppo Cavendish,
00:07:45.21perché avrebbero voluto essere davanti a Pauling.
00:07:48.13E poi Pauling decise di no, vado a cercare il Santo Graal.
00:07:52.00Studierò la struttura del DNA.
00:07:54.12E le voci iniziarono a diffondersi,
00:07:58.17nel ’52 era così. E poi il figlio di Linus Pauling, Peter Pauling, era al laboratorio Cavendish.
00:08:08.11E così ricevette tutte le informazioni da suo padre,
00:08:11.00e nel dicembre 1952 circa ci fu un manoscritto di Pauling,
00:08:18.09sulla struttura del DNA, e naturalmente Watson e Crick
00:08:21.18si preoccuparono molto, molto, perché forse Pauling aveva davvero risolto la struttura.
00:08:28.07 Cominciarono a guardare il suo manoscritto, e con loro grande sorpresa,
00:08:32.09 scoprirono che questo gigante della chimica aveva fatto degli errori molto, molto grandi.
00:08:37.27Infatti, il modello che aveva proposto era molto simile
00:08:40.17al modello che Watson e Crick avevano proposto un anno prima.
00:08:43.11E gli era stato dimostrato che era tutto sbagliato.
00:08:46.09Questo si riferiva a quello che diceva Bragg perché gli scienziati sono competitivi,
00:08:55.04e non avrebbe voluto vedere Pauling andare avanti nel suo campo.
00:09:00.12Così disse a Watson e Crick, ok, potete lavorare sul DNA.
00:09:03.11Questo era circa il periodo natalizio del 1952.
00:09:07.19Poi ci furono tre fatti che si aggiunsero a questo sviluppo molto intenso
00:09:14.21nel gennaio e febbraio del 1953,
00:09:17.17e posso quasi seguirlo di minuto in minuto.
00:09:19.24Quali erano questi fatti?
00:09:21.25Bene, Rosalind Franklin aveva chiarito che c’erano due forme di DNA.
00:09:29.03ed entrambe potevano cristallizzare,
00:09:31.07ma la forma B era un po’ più umida, c’era più acqua,
00:09:35.14Non cristallizzava così bene, quindi lei si preoccupava soprattutto della forma A.
00:09:40.05Ma quello che non aveva capito era che erano due forme della stessa molecola.
00:09:44.27E se avesse davvero deciso di lavorare sulla forma B,
00:09:51.28avrebbe potuto fare progressi ancora migliori
00:09:54.23di quelli che ha fatto, ma ha ottenuto dati molto importanti.
00:09:58.10Watson e Crick lo sapevano perché Perutz,
00:10:05.01che faceva parte del comitato di revisione per esaminare i dati del King’s College,
00:10:11.07fece trapelare le informazioni che erano nel rapporto del dicembre 1952.
00:10:16.01Ora questo è stato molto discusso e Perutz stesso ha detto che
00:10:20.07bene, io ero immaturo, e non… Voglio dire che non era materiale segreto, quindi l’ho condiviso.
00:10:24.22Ma l’altra cosa fu qualcosa che accadde, e fu a gennaio,
00:10:31.23perché allora Watson era in visita al King’s College e gli fu mostrata questa foto.
00:10:36.15 Ed era stata scattata da Rosalind Franklin e dal suo collaboratore Gosling,
00:10:41.16come indicato qui, ed è una foto molto, molto speciale, e quando Watson la vide,
00:10:50.10e ricevette questa informazione tramite Wilkins,
00:10:54.
00:10:54.03 capì immediatamente che doveva essere una doppia elica.
00:10:59.02 E naturalmente Crick, che era quello che conosceva veramente la struttura,
00:11:02.06 poteva davvero sostenerlo e concludere che era
00:11:04.21una doppia elica con le due eliche che correvano in direzione opposta.
00:11:09.01Ecco il punto della storia in cui non sapremo mai la verità.
00:11:14.09Perché in molti libri si dice che questa foto fu presa da Rosalind Franklin
00:11:18.19a sua insaputa. E la famiglia crede ancora che sia così.
00:11:23.10Ma c’è l’altra versione
00:11:25.08dove si dice nel libro commentato della Doppia Elica
00:11:29.00dove si dice che Franklin diede questa foto a Wilkins come regalo e che lui la poteva usare.
00:11:35.19Personalmente penso che la verità sia un po’ a metà tra queste due cose.
00:11:40.01Non credo proprio che la fotografia sia stata davvero rubata a Franklin.
00:11:44.08Se fosse stato così, lei sarebbe stata molto più sconvolta.
00:11:47.24Era una persona di notevole temperamento.
00:11:50.22E in seguito questa foto 51 è stata usata per illustrare
00:11:55.04la struttura del DNA, e usata da Crick nelle recensioni.
00:11:58.27C’è persino un’opera teatrale che si chiama Photograph 51
00:12:02.15 che descrive davvero l’affascinante vita di Rosalind Franklin.
00:12:07.04E potrei anche menzionare che già qui ha lavorato sul DNA per 27 mesi,
00:12:14.05e poi ha lasciato e ha iniziato a studiare i virus.
00:12:17.25Fece alcuni importanti contributi allo studio della struttura dei virus. Fu davvero la pioniera di quel lavoro.
00:12:23.13E poi nel 1956, le fu diagnosticato un cancro alle ovaie,
00:12:29.14e morì nel 1958. Non fu mai nominata per il premio Nobel.
00:12:33.11Ma era chiaramente una persona che avrebbe potuto essere una candidata molto forte per questo.
00:12:40.12Quindi questa fotografia andò bene, ma la terza cosa che fu molto, molto cruciale,
00:12:46.04era che per fare la costruzione dei modelli… per costruire i modelli,
00:12:53.12Watson doveva tagliare i diversi nucleotidi,
00:12:57.12e usava il libro di testo di Davidson, che tutti usavano.
00:13:00.00Quella era la chimica del suo tempo.
00:13:02.28 E poi c’era un’altra persona, sempre nella stessa stanza
00:13:07.16dove erano i laboratori Cavendish, Jerry Donohue,
00:13:09.24che veniva dalla California, come la gente lo chiamava.
00:13:12.08E Jerry Donohue per qualche ragione disse che penso che non si dovrebbe usare la struttura
00:13:16.06che è lì nel libro di testo di Davidson.
00:13:19.00Si dovrebbe usare l’altra forma di basi,
00:13:20.16e posso solo dire che Watson disse, oh quali sono le due forme di basi? Voglio dire, non sapeva molto di chimica.
00:13:26.11Ma decise di non usare la forma enol, ma su consiglio di Jerry Donohue usò la forma cheto.
00:13:33.26E questo fu ciò che risolse veramente l’intera faccenda
00:13:37.04perché allora si poteva costruire il modello finale.
00:13:40.15E fu allora che tutto convergeva.
00:13:42.10E il modello finale fu il vero, diciamo l’identificazione della struttura
00:13:49.02 fu la mattina del 28 febbraio 1953.
00:13:52.18 Ed ecco qualche giorno dopo con Watson e Crick in una foto molto famosa
00:13:57.28illustrando come appare il modello.
00:13:59.29Ora una volta che si aveva questo modello,
00:14:02.11tutto divenne molto chiaro perché qui era una bella molecola semplice
00:14:09.07che quando si replicava, manteneva la stessa struttura nella sua replica semi-conservativa.
00:14:15.19Aveva anche queste basi che potevano venire in qualsiasi ordine,
00:14:22.08e quindi poteva rappresentare un dispositivo di trasporto di informazioni.
00:14:28.02E naturalmente, molto presto dopo questo si cominciò a studiare quale poteva essere il linguaggio genetico.
00:14:34.22E poiché ci sono quattro basi e ci sono venti aminoacidi,
00:14:40.23chiaramente non era sufficiente avere solo coppie di basi,
00:14:44.22perché questo non sarebbe bastato per tutti gli aminoacidi,
00:14:47.03quindi ci dovevano essere triplette e poi
00:14:49.04progressivamente si poteva interpretare il linguaggio
00:14:53.18che la natura ha usato da quando la vita ha iniziato a svilupparsi…
00:14:58.03questo DNA ha progettato la vita che ha iniziato a svilupparsi, e questo era circa 3.8 miliardi di anni fa.
00:15:05.19Quindi l’impatto fu assolutamente enorme,
00:15:10.05e la storia dice naturalmente che quel 28 febbraio,
00:15:13.15Watson e Crick andarono al pub che frequentavano dopo la loro giornata di lavoro,
00:15:18.27e dissero che avevamo trovato la molecola della vita.
00:15:21.23Probabilmente è una buona storia. Nessuno è riuscito a dimostrarlo.
00:15:25.24E uno, per esempio, ha intervistato Odile Crick, quando era ancora viva
00:15:30.14e le ha chiesto se c’era qualcosa di speciale quel 28 febbraio?
00:15:35.00E lei disse, beh, normalmente quando Crick tornava a casa
00:15:38.03 c’era sempre qualche storia selvaggia sulla grande scoperta che aveva fatto
00:15:41.10perché era sempre una persona ipomane,
00:15:45.07ma quel giorno aveva delle ottime ragioni per esserlo.
00:15:48.03Ecco Watson che riceve il premio nel 1962,
00:15:52.10dalle mani di Sua Maestà il Re.
00:15:55.04E fu il terzo più giovane vincitore del Nobel per la fisiologia o la medicina,
00:16:04.00il più giovane era Frederick Banting,
00:16:07.06e poi Josh Lederberg erano anche più giovani di Watson.
00:16:11.2432 e 33 anni ciascuno. Ma Watson aveva 34 anni.
00:16:16.18E aveva il privilegio di una lunga e ricca vita
00:16:19.24in cui poteva tornare a ricordare e discutere quel febbraio.
00:16:25.02Ma prima di questo forse, lasciatemi illustrare che ho cercato di introdurre in diversi capitoli
00:16:34.03in questo libro che ho appena pubblicato alcuni piccoli haiku.
00:16:42.03E l’haiku che si riferisce al capitolo che parla del DNA recita semplicemente,
00:16:44.15La doppia elica
00:16:46.11Eternità in una stringa
00:16:48.05Simmetria ben usata
00:16:49.20E voglio sottolineare l’eternità
00:16:53.12perché questo è il linguaggio che si usa da quando
00:16:56.11 fu inventato il linguaggio genetico
00:16:59.21o quando la vita ebbe origine nel mondo.