James Watson e Francis Crick risolsero la struttura del DNA. Altri scienziati, come Rosalind Franklin e Maurice Wilkins contribuirono alla scoperta.

James Dewey Watson (1928-)

James Watson nacque a Chicago. Da bambino era un tipo sveglio e curioso. Una delle sue parole preferite era “perché?” e non si accontentava di risposte semplicistiche. Accumulava un sacco di nozioni leggendo l’Almanacco del Mondo e arrivò a vincere 100 dollari come “Bimbo del Quiz” in un popolare programma radiofonico. Usò questi soldi per comprarsi un binocolo per l’osservazione degli uccelli, un hobby preso sul serio sia da lui che dal padre.

Watson entrò alla Universty of Chicago quando aveva 15 anni, grazie al programma Giovani dotati. Se la cavava bene nei corsi che lo interessavano, Biologia e Zoologia ad esempio, ma non in altre materie. Decise si sarebbe specializzato per diventare un ornitologo, conservatore al Museo di Storia Naturale.

Durante l’ultimo anno alla Chicago University, Watson lesse il libro di Erwin Schroedinger “Che cos’è la vita?” Rimase affascinato dall’idea che geni e cromosomi custodiscono i segreti del vivente. Watson ottenne un posto da dottorando da Salvador Luria, un pioniere nella ricerca sui batteriofagi, all’Indiana University, un’opportunità perfetta per lavorare su alcuni di questi problemi.

Dopo il dottorato, nel 1950, Watson trascorse del tempo in Europa, prima a Copenhagen e poi nel Cavendish Laboratory dell’Università di Cambridge. A questo punto sapeva che il DNA era la chiave per comprendere la vita ed era determinato a risolvere la sua struttura. Ebbe la fortuna di condividere un ufficio con Francis Crick, un dottorando che aveva lo stesso obiettivo. Entrambi avrebbero dovuto lavorare su altri progetti ma, nel 1953, costruirono il primo modello accurato di DNA, fu una delle più grandi rivoluzioni scientifiche di tutti i tempi.

Nel 1962, Watson vinse il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina con Francis Crick e Maurice Wilkins che, con Rosalind Franklin, fornì i dati su cui basare la struttura. Watson scrisse La doppia elica, che fu pubblicato nel 1968. Questo libro fu il primo nel suo genere, un racconto chiacchierato su come vanno le cose nel mondo scientifico visto dall’interno, il testo non è mai andato fuori commercio.

Nel 1956, Watson accettò un posto al Dipartimento di Biologia della Harvard University, dove concentrò la sua ricerca sull’RNA e il suo ruolo nel trasferimento dell’informazione genetica. Nonostante avesse continuato ad essere un membro del corpo docenti di Harvard fino al 1975, divenne direttore del Cold Spring Harbor Laboratory nel 1968, e rimase legato a lungo a questa istituzione.

Salvador Luria e Max Delbrueck tenevano un famoso corso estivo sulla genetica dei fagi, un “campo estivo” per scienziati che Watson seguì con passione durante il periodo della specializzazione. Watson ha fatto del Cold Spring Harbor Laboratory uno dei principali centri di ricerca al mondo per il cancro, la neurobiologia e la genetica molecolare di base. Al momento è il Presidente della Cold Spring Harbor Laboratory.

Ha ricoperto un ruolo importante nello sviluppo delle politiche della scienza, dalla Guerra al Cancro, passando per i dibattiti sul DNA ricombinante, fino alla promozione del Progetto Genoma Umano. Dal 1988 al 1992 ha presieduto il Progetto Genoma Umano al National Institute of Health, mentre ancora dirigeva il Cold Spring Harbor Laboratory.

La didattica è uno dei suoi fondamentali interessi. Il suo primo libro di testo, Biologia molecolare del gene, stabilì nuovi un esempio innovativo per i testi di biologia, e fu seguito da Biologia molecolare della cellula, e da Il DNA ricombinante. Watson sta esplorando attivamente la via della didattica multimediale e di rete, con progetti che vengono sviluppati al DNA Learning Centre, il braccio didattico del Cold Spring Harbor Laboratory. E’ stato ed è uno dei principali sostenitori di questo progetto, DNA from the Beeginning.

Watson è stato descritto da molti come brillante, schietto ed eccentrico, uno che si galvanizza quando vede gente sveglia, mentre non sopporta gli sciocchi. Grande tennista fin dai tempi della specializzazione, ancora oggi cerca di non stare un giorno senza giocare.

Francis Harry Compton Crick (1916-)

Francis Crick nacque in una piccola città vicino a Northampton, in Inghilterra. Da bambino era un tipo molto curioso, tanto che lesse tutti i libri dell’ Enciclopedia dei Ragazzi che i genitori gli comprarono. In particolare trovò più interessanti le sezioni di scienza. Questo interesse lo condusse prima a esperimenti “da cucina”, e poi a studi seri con la laurea in fisica all’University College di Londra.

La fisica che Crick imparò a lezione era ormai datata, così affrontò da autodidatta i rudimenti della meccanica quantistica, mentre lavorava ad una tesi sulla viscosità dell’acqua. La seconda guerra mondiale interruppe i suoi studi. Durante la guerra Crick lavorò per la marina militare occupandosi di ricerca e progettazione di mine magnetiche e acustiche.

A guerra finita, Crick continuò il suo lavoro in marina, pur sapendo bene che non aveva intenzione di disegnare armi per il resto della sua vita. Il problema era che non aveva idea di cosa volesse fare. In fine decise di dedicarsi di scienze della vita. Gli piaceva leggere, pensare e parlare delle nuove scoperte fatte in questo campo, e risolse che “ciò che ti interessa veramente è ciò di cui ami chiacchierare”. Per inseguire i suoi interessi, Crick visitò molti laboratori e parlò con molti scienziati. Alla fine si fermò a lavorare per due anni al Strangeways Laboratory dove lavorò sugli effetti del magnetismo sui fibroblasti di pollo.

Nel 1947, forte della sua esperienza in biologia, Crick andò a lavorare con Max Perutz al Cavendish Laboratory di Cambridge. Sir Lawrence Bragg dirigeva una nuova unità del laboratorio dove si usava la cristallografia ai raggi X per studiare la diffrazione ai raggi X delle proteine. Max Perutz stava lavorando sulla struttura dell’emoglobina e il progetto di tesi di Crick era sulla diffrazione ai raggi X delle proteine.

Nel 1951, Francis Crick incontrò James Watson, che era in visita a Cambridge. Nonostante Crick fosse più vecchio di dodici anni, “si trovò subito” con Watson. Watson finì per rimanere al Cavendish, e sfruttando i dati di diffrazione e di modellistica disponibili, i due risolsero la struttura del DNA. Il lavoro, diventato un classico, fu pubblicato su Nature nell’Aprile del 1953. Fu un lancio della moneta a stabilire l’ordine dei nomi sull’articolo. Francis Crick, James Watson e Maurice Wilkins divisero il premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per la risoluzione della struttura del DNA. Maurice Wilkins e Rosalind Franklin procurarono alcuni dati di cristallografia ai raggi X.

Dopo il modello della “doppia elica”, rimaneva ancora la questione di come il DNA controllasse la sintesi delle proteine. Crick e alcuni suoi collaboratori, fra cui James Watson, erano membri dell’informale “club della cravatta dell’RNA”, il cui fine era quello di “risolvere l’enigma della struttura dell’RNA, e di comprendere come possa costruire le proteine”. Il club ruotava attorno al “Dogma centrale”, dove il DNA era il depositario dell’informazione genetica e l’RNA era il ponte che trasferiva l’informazione dal nucleo al citoplasma, dove le proteine erano assemblate. La teoria dell’RNA codificante fu dibattuta e discussa, e nel 1961 Francis Crick e Sydney Brenner portarono la prova genetica che si usava un codice a triplette per leggere il materiale genetico.

Per la maggior parte della sua carriera Crick rimase a Cambridge a lavorare per il Medical Research Council. Nel 1976, Crick si spostò al Salk Institute di La Jolla dove concentrò la sua ricerca sulla neuro-biologia dello sviluppo. Nel 1988 scrisse un libro sulle sue esperienze: What Mad Pursuit: a Personal View of Scientific Discovery. Di Crick si dice abbia un’intelligenza acuta e un senso dell’umorismo asciutto, tipicamente britannico. Nuota tutti i giorni per stare in forma e “chiacchiera” ancora di scienza.

Rosalind Elsie Franklin (1920-1958)

Rosalind Franklin nacque a Londra da una famiglia benestante, entrambi i genitori erano molto attivi nell’impegno pubblico e sociale. Il padre voleva diventare uno scienziato, ma la prima guerra mondiale gli impedì di completare la sua formazione, così divenne un professore di scuola superiore. Rosalind Franklin era molto intelligente, e già a 15 anni sapeva di voler diventare uno scienziato. Suo padre tentò di scoraggiarla, perché era difficile per una donna intraprendere la carriera. Comunque grazie all’eccellente formazione impartitale al St. Paul’s Girls’ School, uno dei pochi istituti dove al tempo si insegnavano fisica e chimica alle ragazze, Franklin entrò alla Cambridge University nel 1938 per studiare chimica.

Quando si laureò, vinse pure una borsa di studio per proseguire con la specializzazione. Passò un anno nel laboratorio di R.G.W. Norrish ma senza grandi successi. Norrish riconosceva sì il potenziale della Franklin, ma non incoraggiava molto la sua studentessa. Le offrirono un posto di assistente alla ricerca alla CURA (British Coal Utilization Research Association), così Franklin lasciò la borsa e accettò il lavoro.

CURA era una giovane organizzazione, che presentava meno formalità per quanto riguarda come la ricerca andasse condotta. Franklin lavorò con buona indipendenza, e questo le andava bene. Lavorò lì fino al 1947 e pubblicò una serie di articoli sulla struttura fisica del carbone.

La mossa successiva nella sua carriera la portò a Parigi. Un vecchio amico la presentò a Marcel Mathieu che dirigeva il grosso della ricerca in Francia. Mathieu rimase colpito dal lavoro della Franklin e le offrì un posto da “chercheur” nel Laboratoire Central des Services Chimiques de L’Etat. Qui Franklin apprese le tecniche di diffrazione ai raggi X da Jacques Mering.

Nel 1951, le offirorono una borsa per la ricerca al King’s College di Londra. Con la sua conoscenza, Franklin avrebbe dovuto impiantare e perfezionare l’unità di cristallografia ai raggi X del King’s College. Franklin arrivò mentre Wilkins era assente, e al suo ritorno egli credeva che lei fosse stata assunta per fargli da assistente. Il loro rapporto partì insomma con il piede sbagliato e non ebbe modo di migliorare.

Lavorando con uno studente, Raymond Gosling, Franklin riuscì ad ottenere due serie di foto ad alta risoluzione di fibre di DNA cristallizzato. Usò due fibre di DNA, una più idratata dell’altra. Da qui dedusse la dimensione fondamentale dei filamenti di DNA, e capì che i fosfati erano all’esterno di quella che probabilmente era una struttura ad elica.

Presentò i suoi dati ad una conferenza del King’s College, che James Watson stava seguendo. Nel suo libro La doppia elica, ammette di non aver ascoltato le parole i Franklin e che non fu in grado di riassumere l’intervento e i risultati a Francis Crick. Watson e Crick stavano al Cavendish Laboratory e lavoravano alla risoluzione della struttura del DNA. Fu Wilkins a mostrare a Watson e Crick i dati dei raggi X ottenuti da Franklin. I dati confermavano la struttura tridimensionale che Watson e Crick avevano teorizzato per il DNA. Nel 1953, Wilkins e Franklin pubblicarono alcuni lavori sui loro dati ai raggi X, nello stesso numero di Nature che conteneva il lavoro di Watson e Crick sulla struttura del DNA.

Franklin lasciò Cambridge nel 1953 e se ne andò nel laboratorio Birkbeck per lavorare sulla struttura del virus del mosaico del tabacco. Pubblicò una serie di articoli sull’argomento, e per molti anni lavorò mentre era malata di un cancro, che la sconfisse nel 1958.

Nel 1962, il Premio Nobel per la Fisiologia e Medicina fu assegnato a James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins per la risoluzione della struttura del DNA. Il comitato del premio non assegna riconoscimenti postumi.

MAURICE HUGH FREDERICK WILKINS (1916-)

Maurice Wilkins nacque a Pongaroa, in Nuova Zelanda. Suo padre era un dottore che fece trasferire la famiglia in Inghilterra per inseguire i suoi interessi sulla medicina preventiva, quando il figlio aveva sei anni. Wilkins crede che l’aver trascorso i suoi primi anni di vita in Nuova Zelanda, gli abbia infuso la stessa natura esplorativa e avventurosa dei primi coloni, caratteri questi che si rivelano utili nella carriera di scienziato.

Nel 1938, Wilkins si laureò in fisica dal St. John’s college di Cambridge. Durante la guerra in Inghilterra gli scienziati, e soprattutto i fisici, erano molto ricercati. Wilkins lavorò con John Randall alla Birmingham University nel perfezionamento del radar. Con questo guadagnò il titolo di dottorato nel 1940. Ancora oggi nel radar moderno si sfrutta in parte il lavoro di Wilkins.

Nel 1943 l’intero dipartimento di fisica della Birmingham University, compreso Wilkins, si trasferì a Berkeley in California per lavorare sul Manhattan Project. Al tempo, tutto era volto all’impegno bellico. Comunque, dopo gli effetti devastanti della bomba di Hiroshima e Nafasaki, Wilkins divenne, e continua ad essere un oppositore delle armi atomiche.

Dopo la guerra, Wilkins fu assunto come docente di fisica alla St. Andrews’ University. Qui, incontrò nuovamente John Randal, divenuto intanto Sir John, che voleva usare la fisica per studiare problemi di biologia. A Randall offrirono un posto da docente ordinario al King’s College di Londra e lì egli costruì un laboratorio di biofisica con Wilkins come uno dei membri dell’Unità di Ricerca di Biofisica del Medical Research Council.

Wilkins studiò molecole biologiche come il DNA e i virus usando una varietà di microscopi e spettrofotometri. In fine iniziò ad usare i raggi X per produrre immagini di diffrazione delle molecole di DNA. Le immagini di diffrazione ai raggi X prodotte assieme a Rosalind Franklin e Raymond Gosling condussero alle deduzioni di James Watson e Francis Crick sulla natura tridimensionale dell’elica di DNA. Wilkins condivise il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina con Watsone Crick nel 1962.

Wilkins insegna ancora (a orario ridotto) al King’s College. Fu nominato Compagno dell’Impero Britannico nel 1962 e vinse altri premi e riconoscimenti per il suo lavoro. E’ inoltre un collezionista di sculture con la passione per il giardinaggio.

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