Il DNA e le “prime donne” della genetica
di Ylenia Nicolini
- Materie coinvolte: Biologia
“La scienza e la vita quotidiana non possono e non dovrebbero essere separate. Per me la scienza fornisce una parziale spiegazione della vita. Per quanto possibile, la scienza si basa sui fatti, sull’esperienza e sulla sperimentazione.”
(Rosalind Franklin, 1940)
Il DNA e le “prime donne” della genetica
Il 28 febbraio di ogni anno, il mondo festeggia la scoperta della struttura DNA. Quello stesso giorno dell’anno 1953, infatti, gli scienziati James Watson e Francis Crick annunciarono di aver scoperto la forma della molecola che racchiude l’informazione genetica di ogni essere vivente. Ma questo è solo l’epilogo della storia, una storia che coinvolge molti altri personaggi.
È il 1945 quando la scienziata Rosalind Franklin, dopo aver conseguito il Dottorato di Ricerca in chimica fisica all’Università di Cambridge, si trasferisce a Parigi per specializzarsi nella tecnica della diffrazione ai raggi X, un metodo utilizzato per lo studio dei solidi cristallini e quindi anche per l’analisi di molecole organiche.
Le competenze acquisite in questi anni si riveleranno fondamentali per la scienziata, soprattutto quando, nel 1951, torna in Inghilterra e inizia a lavorare come ricercatrice associata al King’s College di Londra, nel laboratorio diretto dal professor John Randall. È proprio qui che Franklin incontra Maurice Wilkins, suo coetaneo, a capo di un gruppo di ricerca focalizzato sullo studio della struttura del DNA. Nonostante sia Wilkins ad avviare gli studi di diffrazione sul DNA e a ottenere i primi risultati promettenti sull’ipotetica struttura elicoidale della molecola, senza l’esperienza e le capacità sperimentali acquisite negli anni precedenti da Rosalind Franklin non sarebbe stato possibile acquisire immagini del DNA di alta qualità ai raggi X. Ed è proprio grazie al contenuto di queste immagini, in particolare della famosa “foto 51” (Figura 1), che Watson e Crick, nel 1953, riescono a ideare il proprio modello a doppio filamento.
È il 1945 quando la scienziata Rosalind Franklin, dopo aver conseguito il Dottorato di Ricerca in chimica fisica all’Università di Cambridge, si trasferisce a Parigi per specializzarsi nella tecnica della diffrazione ai raggi X, un metodo utilizzato per lo studio dei solidi cristallini e quindi anche per l’analisi di molecole organiche.
Le competenze acquisite in questi anni si riveleranno fondamentali per la scienziata, soprattutto quando, nel 1951, torna in Inghilterra e inizia a lavorare come ricercatrice associata al King’s College di Londra, nel laboratorio diretto dal professor John Randall. È proprio qui che Franklin incontra Maurice Wilkins, suo coetaneo, a capo di un gruppo di ricerca focalizzato sullo studio della struttura del DNA. Nonostante sia Wilkins ad avviare gli studi di diffrazione sul DNA e a ottenere i primi risultati promettenti sull’ipotetica struttura elicoidale della molecola, senza l’esperienza e le capacità sperimentali acquisite negli anni precedenti da Rosalind Franklin non sarebbe stato possibile acquisire immagini del DNA di alta qualità ai raggi X. Ed è proprio grazie al contenuto di queste immagini, in particolare della famosa “foto 51” (Figura 1), che Watson e Crick, nel 1953, riescono a ideare il proprio modello a doppio filamento.
Figura 1.La fotografia 51, ovvero la cinquantunesima fotografia di diffrazione scattata da Rosalind Franklin, ha dato un notevole contributo alla comprensione della struttura a elica del DNA.
Crediti immagine: Linus Pauling and the Race for DNA: a Documentary History
Grazie alla scoperta della struttura del DNA, nel 1962 Watson, Crick e Wilkins ricevono il premio Nobel per la medicina. Assente dal podio: Rosalind Franklin, le cui ricerche e deduzioni avevano però fornito un contributo diretto alla sensazionale scoperta. Dato che Franklin morì prematuramente nel 1958, non ci è dato sapere se la scienziata avrebbe ottenuto o meno il giusto riconoscimento; sappiamo però che nel campo della genetica, Rosalind Franklin rappresenta un chiaro esempio di mancato riconoscimento dei risultati delle donne nella ricerca scientifica.
Rosalind Franklin non è però l’unica donna ad aver preso parte agli studi sulla molecola della vita. È infatti grazie al contributo della genetista americana Martha Chase che oggi sappiamo che l’informazione genetica è trasmessa attraverso il DNA e non mediante le proteine. Tra il 1951 e il 1952, la scienziata aveva condotto, insieme ad Alfred Hershey, una serie di esperimenti volti a dimostrare che i geni fossero composti da DNA. Questi esperimenti non hanno solo posto fine al lungo dibattito sulla composizione del materiale genetico, ma hanno anche aperto la via agli studi sui meccanismi molecolari del funzionamento dei geni.
Per questa fondamentale scoperta, nel 1969 Hershey riceve il premio Nobel per la fisiologia o medicina, riconoscimento da cui Chase viene esclusa nonostante fosse una delle co-autrici dello studio chiave, oggi noto come “esperimento di Hershey e Chase”.
Secondo un recente report dell’UNESCO, le donne costituiscono solo il 30% dei ricercatori di tutto il mondo. Malgrado i molteplici ostacoli, però, le donne sono riuscite a dare un contributo importante con scoperte che hanno incalzato il progresso in molti campi scientifici.
È il 2020, poco più di sessant’anni dopo la descrizione della struttura del DNA. Le scoperte nel campo della genetica e della biologia molecolare hanno fatto enormi passi avanti e il Nobel per la chimica va alle ricercatrici Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna. Le due scienziate sono infatti riuscite a sviluppare una rivoluzionaria tecnica di editing genomico, la CRISPR-Cas9, una tecnologia che, consentendo di selezionare quali parti di DNA tagliare, sostituire o ricombinare, ha applicazioni negli ambiti più svariati, da quello medico a quello zootecnico e agroalimentare. Durante un’intervista a Doudna, la scienziata afferma: «Di certo mi rende felice il fatto che, poiché sono state due donne a contribuire alla scoperta della CRISPR, ciò possa favorire una cultura che accolga altre donne in questo campo».
I settori scientifico e tecnologico, in cui le donne costituiscono meno di un terzo della forza lavoro, presentano un evidente divario di genere con prevalenza maschile. Le molteplici problematiche del pianeta e l’attuale crisi globale rendono tuttavia sempre più evidente la necessità di colmare questa disparità. In un mondo in continuo cambiamento, minacciato dal surriscaldamento globale, da pandemie virali, dalla crisi energetica e ambientale, infatti, gli unici strumenti che abbiamo per difenderci sono il progresso scientifico e tecnologico. Per fronteggiare queste minacce e adottare tutti i mezzi necessari, però, sarà sempre più essenziale che tutti gli esseri umani, siano essi uomini o donne, abbiano le stesse opportunità nel rendere disponibili il proprio ingegno, il proprio talento e le proprie capacità intellettive.
Rosalind Franklin non è però l’unica donna ad aver preso parte agli studi sulla molecola della vita. È infatti grazie al contributo della genetista americana Martha Chase che oggi sappiamo che l’informazione genetica è trasmessa attraverso il DNA e non mediante le proteine. Tra il 1951 e il 1952, la scienziata aveva condotto, insieme ad Alfred Hershey, una serie di esperimenti volti a dimostrare che i geni fossero composti da DNA. Questi esperimenti non hanno solo posto fine al lungo dibattito sulla composizione del materiale genetico, ma hanno anche aperto la via agli studi sui meccanismi molecolari del funzionamento dei geni.
Per questa fondamentale scoperta, nel 1969 Hershey riceve il premio Nobel per la fisiologia o medicina, riconoscimento da cui Chase viene esclusa nonostante fosse una delle co-autrici dello studio chiave, oggi noto come “esperimento di Hershey e Chase”.
Secondo un recente report dell’UNESCO, le donne costituiscono solo il 30% dei ricercatori di tutto il mondo. Malgrado i molteplici ostacoli, però, le donne sono riuscite a dare un contributo importante con scoperte che hanno incalzato il progresso in molti campi scientifici.
È il 2020, poco più di sessant’anni dopo la descrizione della struttura del DNA. Le scoperte nel campo della genetica e della biologia molecolare hanno fatto enormi passi avanti e il Nobel per la chimica va alle ricercatrici Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna. Le due scienziate sono infatti riuscite a sviluppare una rivoluzionaria tecnica di editing genomico, la CRISPR-Cas9, una tecnologia che, consentendo di selezionare quali parti di DNA tagliare, sostituire o ricombinare, ha applicazioni negli ambiti più svariati, da quello medico a quello zootecnico e agroalimentare. Durante un’intervista a Doudna, la scienziata afferma: «Di certo mi rende felice il fatto che, poiché sono state due donne a contribuire alla scoperta della CRISPR, ciò possa favorire una cultura che accolga altre donne in questo campo».
I settori scientifico e tecnologico, in cui le donne costituiscono meno di un terzo della forza lavoro, presentano un evidente divario di genere con prevalenza maschile. Le molteplici problematiche del pianeta e l’attuale crisi globale rendono tuttavia sempre più evidente la necessità di colmare questa disparità. In un mondo in continuo cambiamento, minacciato dal surriscaldamento globale, da pandemie virali, dalla crisi energetica e ambientale, infatti, gli unici strumenti che abbiamo per difenderci sono il progresso scientifico e tecnologico. Per fronteggiare queste minacce e adottare tutti i mezzi necessari, però, sarà sempre più essenziale che tutti gli esseri umani, siano essi uomini o donne, abbiano le stesse opportunità nel rendere disponibili il proprio ingegno, il proprio talento e le proprie capacità intellettive.
Attività da proporre alla classe
Apri la linea del tempo su Padlet e inserisci nella timeline gli avvenimenti elencati nell’articolo specificando brevemente quale sia stato il contributo scientifico dello scienziato citato per ciascun avvenimento. Fai poi una ricerca in Internet e individua altre tre scienziate il cui contributo è stato fondamentale per il progresso della scienza; inserisci quindi questi nuovi personaggi nella linea del tempo descrivendone la scoperta.
Sitografia
Bibliografia
Elbardisy, H., & Abedalthagafi, M. (2021). The history and challenges of women in genetics: a focus on non-Western women. Frontiers in Genetics, 2271.
Franklin, R. (2020). Celebrating an inspirational legacy. Nature, 583.
Maddox, B. (2003). The double helix and the'wronged heroine'. Nature, 421(6921), 407-408.
Modgil, S., Gill, R., Sharma, V. L., Velassery, S., & Anand, A. (2018). Nobel nominations in science: constraints of the fairer sex. Annals of neurosciences, 25(2), 63-79.
Franklin, R. (2020). Celebrating an inspirational legacy. Nature, 583.
Maddox, B. (2003). The double helix and the'wronged heroine'. Nature, 421(6921), 407-408.
Modgil, S., Gill, R., Sharma, V. L., Velassery, S., & Anand, A. (2018). Nobel nominations in science: constraints of the fairer sex. Annals of neurosciences, 25(2), 63-79.
