Quando James Michael Creeth ha finito di aggiungere acido al campione di DNA prelevato dalla ghiandola del timo di un vitello, non stava solo completando gli esperimenti che gli avrebbero fatto guadagnare il dottorato. Stava aprendo la strada a una scoperta che avrebbe cambiato il mondo.

Gli scienziati James Watson e Francis Crick sono stati notoriamente i primi a elaborare la struttura del DNA, e Rosalind Franklin e Maurice Wilkins sono spesso accreditati per aver catturato le immagini della molecola che lo ha reso possibile. Ma molti altri scienziati che hanno svolto un ruolo fondamentale in una delle scoperte scientifiche più importanti del secolo sono molto meno conosciuti e meritano di essere celebrati.

Nell'autunno del 1947, Creeth e i suoi supervisori del dottorato hanno pubblicato il terzo dei tre articoli dei ricercatori di quella che è diventata l'Università di Nottingham, che ha completato le prove necessarie per mostrare come la molecola del DNA è tenuta insieme. Dimostrando che il DNA conteneva la colla molecolare nota come legami idrogeno, hanno permesso a Watson e Crick di capire che la molecola deve assumere la forma di due filamenti tenuti insieme in una struttura a doppia elica. Questa scoperta, sei anni dopo il lavoro di Creeth, ha permesso la creazione della scienza genetica come la conosciamo oggi.

Creeth ha persino prodotto il suo modello approssimativo per il DNA, formato da due catene tenute insieme dai legami tra i suoi elementi costitutivi, non troppo dissimili dalla struttura attuale. Sfortunatamente, le sue scoperte sembrano aver perso il radar di quasi tutti. Quindi 70 anni dopo, Nottingham ha celebrato la scoperta dei legami idrogeno nel DNA con una conferenza speciale tenutasi nell'edificio dove è stata fatta la scoperta e una targa dedicata all'ingresso.

mistero del DNA

Creeth è nato nel 1924 e ha studiato presso la locale Northampton County Grammar School. Rimase nelle East Midlands inglesi per studiare chimica presso l'allora University College Nottingham, e dopo la laurea ha intrapreso il dottorato di ricerca sotto i chimici J. Masson Gulland e Denis O. "Doj" Jordan, che ha aiutato Creeth a raggiungere le sue conclusioni rivoluzionarie.

A quel tempo c'era un crescente interesse per il DNA perché gli scienziati sospettavano che potesse essere la sostanza associata ai geni o all'ereditarietà. La ricerca aveva dimostrato che era composto da sezioni note come nucleotidi. Ciascuno conteneva un residuo di zucchero noto come desossiribosio, una molecola del gruppo fosfato e uno dei quattro diversi tipi di molecole del gruppo azoto o "basi":timina (T), citosina (C), adenina (A) e guanina (G).

Ma come la molecola del DNA è stata costruita e tenuta insieme, e come ha registrato i nostri geni è rimasto un mistero. Alcuni scienziati hanno persino (erroneamente) pensato che potesse assumere la forma di una palla. Se potessero capire la sua esatta struttura, potrebbero essere in grado di rivelare i segreti del codice genetico.

compagni di studio di Creeth, CJ Threlfall e H.F.W. Taylor aveva già fatto breccia. Threlfall aveva scoperto come purificare un campione di DNA in modo che potesse essere esaminato alla ricerca di indizi sulla struttura. gabbiano, Jordan e Taylor hanno quindi studiato il DNA purificato utilizzando un processo chiamato titolazione elettrometrica per seguire come il suo pH cambiava quando aggiungevano acido o alcali.

Quando non hanno ottenuto i risultati che si aspettavano, pensavano che potesse essere stato causato dalla presenza nella struttura del DNA di legami idrogeno. Questi si verificano quando gli atomi di idrogeno condividono gli elettroni con alcuni altri atomi tra cui ossigeno e azoto, e può influenzare la forma complessiva della molecola.

Il passaggio finale e definitivo è stato effettuato in un esperimento da Creeth utilizzando una tecnica nota come viscometria. Ciò fornisce una misura della dimensione della molecola di DNA in soluzione e di come la dimensione può cambiare.

Quando un acido forte o un alcali è stato aggiunto alla soluzione, la sua "viscosità" o spessore (resistenza al flusso) è drasticamente diminuita, che indica la presenza di legami idrogeno. Creeti, Gulland e Jordan conclusero che i legami idrogeno si univano alle basi dei nucleotidi vicini.

L'acido o l'alcali hanno interrotto irreversibilmente questi legami per scomporre la molecola del DNA in unità più piccole e rendere la soluzione molto più fluida. Sebbene Creeth e i suoi supervisori non siano mai riusciti a compiere il passo finale per elaborare l'esatta struttura del DNA, sono riusciti a dimostrare che i legami idrogeno devono essere una parte importante della molecola.

Vestibilità perfetta

Nella sua tesi di dottorato del 1947, Creeth predisse correttamente che la molecola del DNA comprendeva due catene, ciascuno con uno scheletro fosfato-zucchero all'esterno e basi legate a idrogeno all'interno. In seguito è stato dimostrato che questa struttura a due catene si adatta perfettamente alla funzione biologica del DNA. I legami idrogeno erano abbastanza forti da tenere insieme le catene complementari ma abbastanza deboli da poter essere separati e letti o copiati come istruzioni genetiche, che è la base del modo in cui le cellule si dividono e di come vengono trasmessi i geni.

Poco dopo la scoperta, però, la squadra si è dispersa. Gulland morì tragicamente in un incidente ferroviario poco dopo, e Jordan si trasferì all'Università di Adelaide via Princeton. Ci sono voluti Crick e Watson per determinare la struttura precisa, in cui i legami idrogeno forzano le catene in una disposizione a doppia elica attorcigliata.

Mentre i tre scienziati di Nottingham non hanno mai fatto i collegamenti finali, il loro lavoro è stato fondamentale per rendere possibile una delle scoperte più influenti della scienza moderna. Nelle stesse parole di Creeth, ripensando al suo ritiro:"Con il senno di poi, ci era stato dato non solo un assaggio, ma una buona visione di quel particolare legame che non è altro che la chiave della vita su questo pianeta."

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.