LA FORMA DEL DNA

Fu dimostrato che il DNA è composto da una serie di "mattoni" definiti nucleotidi, i quali sono composti dal desossiribosio (uno zucchero), un gruppo fosfato e una tra quattro basi azotate (adenina, guanina, citosina, timina). Fosfati e zuccheri creano, unendosi, lunghe catene polimeriche. Altri esperimenti dimostrarono che il rapporto adenina-timina e guanina-citosina sono costanti. La cristallografia a raggi X ha dimostrato che il DNA ha una forma a doppia elica, simile ad una scala a pioli ritorta. I primi a scoprire la composizione della sua struttura tridimensionale furono James Watson e Francis Crick nel 1953 al laboratorio Cavendish di Cambridge, in Inghilterra. I due scienziati dimostrarono che il DNA era l'alternanza di molecole di desossiribosio e di fosfato a creare il montante della scala, mentre i pioli sono composti dalle accoppiate adenina-timina e guanina-citosina.

L'ESPERIMENTO
Nel 1953 Francis e Crick pubblicarono il primo modello molecolare di DNA, interessati a determinarne la struttura basandosi su ciò che si era scoperto dal punto di vista chimico. In precedenza, Levene aveva dimostrato che i nucleotidi erano composti da gruppi fosfato aggregati a zuccheri desossiribosio i quali erano legati a una delle quattro basi azotate (A, G, C, T), dove gli zuccheri e i fosfati sono collegati tra loro in successione. Tuttavia vi era un errore in questa teoria: non era presente un'"intelligenza" che controllasse la successione di informazioni, indispensabile per creare le informazioni di un singolo essere vivente. Erwin Chargaff, nel frattempo, isolò il DNA da diversi organismi e noto che la quantità di adenina e timina erano costanti, cosi come la coppia guanina-citosina. Si noto però che i rapporti delle due coppie differivano da organismo a organismo, cosa che non poteva accadere se la successione di DNA fosse stata identica per tutti gli esseri viventi. Sempre nello stesso periodo, Linus Pauling usò la cristallografia ai raggi X per determinare una struttura a trivella. La cristallografia a raggi X prevedeva di far deviare questi raggi in modo da crearne un'immagine su pellicola fotografica. Si ottenne una struttura a forma di X, la quale corrispondeva ad un andamento ad elica, il cui diametro resta sempre invariato. Si determinò l'altezza di un giro d'elica pari a 34 Angstrom, mentre la distanza tra due basi come 3,4 Angstrom. Di conseguenza, ci sono dieci nucleotidi in un giro di elica. Dagli studi si determinò anche che l'elica del DNA doveva essere doppia con i gruppi fosfato all'esterno e le basi all'interno. Si cercò successivamente di determinare l'incastro delle eliche e la disposizione delle basi azotate. Linus Pauling avanzò la sua ipotesi, proponendo una struttura a tripla elica, dove mise i gruppi fosfati all'interno di ogni elica e le basi azotate rivolte all'esterno. Tuttavia, considerando le cariche negative sui gruppi fosfato, la struttura di Pauling sarebbe esplosa a causa delle repulsioni magnetiche. Venne quindi determinato da Watson e Crick che le basi azotate dovevano essere disposte in coppia di uguale lunghezza per creare una struttura regolare. Gli unici accoppiamenti soddisfacenti furono adenina-timina e guanina-citosina. Venne quindi fabbricato il primo modello di DNA tridimensionale e pubblicarono un articolo di 900 parole sulla rivista Nature.