UNO SCOPRITORE DI CODICI GENETICI
Nel 1958, esperimenti e analisi come l’esperimento Avery-MacLeod-McCarty, l’esperimento Hershey-Chase, la definizione della struttura tridimensionale del DNA di Watson–Crick e l’esperimento Meselson-Stahl avevano dimostrato che il DNA è la molecola dell’informazione genetica. Non si sapeva, tuttavia, come il DNA dirigesse l’espressione delle proteine o quale ruolo avesse l’RNA in questi processi.
Il biochimico statunitense Marshall Warren Nirenberg (10aprile 1927 – 15gennaio 2010) riuscì, con il suo collaboratore borsista tedesco post-dottorato J. Heinrich Matthaei (nato il 4maggio 1929), nel maggio del 1961, a decifrare la prima delle 64 triplette (codoni) del codice genetico utilizzando omopolimeri di acidi nucleici per tradurre amminoacidi specifici.
Nell’esperimento (Poly-U-Experiment), venne preparato un estratto da cellule batteriche che riusciva a produrre proteine anche quando non erano presenti cellule viventi intatte.
LA SCOPERTA DEI CODONI
L’aggiunta a questo estratto di una forma artificiale di RNA costituita interamente da nucleotidi contenenti uracile, indusse l’estratto a produrre una proteina composta interamente dall’amminoacido fenilalanina.
La fenilalanina è codificata dai codoni UUU e UUC.
Nel giro di poco tempo, il suo team di ricerca eseguì esperimenti simili e scoprì che le ripetizioni a tre basi di adenosina (AAA) producevano l’amminoacido lisina e le ripetizioni di citosina (CCC) producevano prolina. La svolta successiva arrivò quando Philip Leder (19novembre 1934 – 2febbraio 2020), un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Nirenberg, sviluppò un metodo per determinare il codice genetico su pezzi di t-RNA (esperimento di Nirenberg e Leder). Ciò accelerò notevolmente l’assegnazione dei codoni a tre basi agli amminoacidi in modo che 50 codoni furono identificati in questo modo.
la corsa al codice
Gli esperimenti del biochimico indiano naturalizzato statunitense Har Gobind Khorana (Raipur, 9gennaio 1922 – Concord, 9novembre 2011) hanno confermato questi risultati e completato la traduzione del codice genetico.
Il periodo tra il 1961 e il 1962 viene spesso definito la “corsa al codice” a causa della competizione tra i laboratori di Nirenberg al National Institutes of Health e il premio Nobel Severo Ochoa alla New York University Medical School.
RIFERIMENTI:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Marshall_Warren_Nirenberg
- https://en.wikipedia.org/wiki/J._Heinrich_Matthaei
- https://en.wikipedia.org/wiki/Philip_Leder
- https://it.wikipedia.org/wiki/Har_Gobind_Khorana
- “RNA CODEWORDS AND PROTEIN SYNTHESIS, III. ON THE NUCLEOTIDE SEQUENCE OF A CYSTEINE AND A LEUCINE RNA CODEWORD“; BY PHILIP LEDER AND MARSHALL W. NIRENBERG (NATIONAL HEART INSTITUTE, NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH -Communicated by Richard B. Roberts, October 1, 1964)
- “Marshall Nirenberg, Biologist Who Untangled Genetic Code, Dies at 82“; NYT (By Nicholas Wade; Jan. 21, 2010)
- https://en.wikipedia.org/wiki/Nirenberg_and_Matthaei_experiment