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La scoperta di Miescher ha aperto la strada all'identificazione del DNA quale molecola responsabile dei caratteri ereditari.
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BASILEA CITTÀ
06.08.2019 - 15:030

Un secolo e mezzo fa Friedrich Miescher scopriva il DNA

Nel 1869 il biologo svizzero isolò per la prima volta gli acidi nucleici

BASILEA - 150 anni fa il biologo svizzero Friedrich Miescher isolò per la prima volta gli acidi nucleici, aprendo la strada all'identificazione del DNA quale molecola responsabile dei caratteri ereditari. Anche se è stato alla base di questa importante scoperta, il suo nome è molto meno noto rispetto ad altri scienziati della genetica.

In realtà, Johan Friedrich Miescher (Basilea, 13 agosto 1844-Davos, 26 agosto 1895) voleva identificare i vari tipi di proteine che compongono i globuli bianchi, ma diede inizio a una rivoluzione che necessitò molto tempo per essere compresa appieno.

Nel 1869, lavorando nei rinomati laboratori di Felix Hoppe-Seyler a Tubinga (Baden-Württemberg), scoprì vari composti chimici ricchi in fosfato all'interno dei nuclei dei leucociti (globuli bianchi).

L'importanza della scoperta di tali molecole che denominò "nucleina", pubblicata nel 1871, non fu immediatamente chiara. Solo alla fine degli anni ottanta dello stesso secolo il biologo Albrecht Kossel proseguì lo studio investigando più nel dettaglio le strutture chimiche.

Friedrich Miescher era quasi geneticamente portato alla manipolazione di tessuti e fluidi: proveniva infatti da una famiglia molto in vista nella comunità scientifica. Era nato in una famiglia di anatomisti. Suo padre Friedrich Miescher-His era professore di anatomia e fisiologia a Basilea e Berna, suo zio Wilhelm è stato anche un anatomista e uno dei cofondatori dell'embriologia. Timido ed intelligente, seguì le orme e studiò medicina a Basilea e Gottinga.

Dopo la laurea nel 1868, decise di intraprendere una carriera scientifica e si unì al laboratorio del famoso ricercatore Felix Hoppe-Seyler dell'Università di Tubinga. Qualche anno prima, il chimico e fisiologo aveva scoperto il pigmento sanguigno dell'emoglobina.

Quando Miescher iniziò il suo lavoro sui leucociti - utilizzando bendaggi pieni di pus raccolti all'ospedale di Tubinga - le proteine erano considerate il principale costituente delle cellule. L'acido desossiribonucleico (ADN, in inglese DNA) era ancora ignoto. Per non parlare della sua funzione; anche se Gregor Mendel (1822-1884) aveva scoperto i principi fondamentali dell'ereditarietà qualche anno prima, con i suoi esperimenti di incroci con i piselli.

L'obiettivo di Miescher era di decifrare la composizione proteica dei leucociti, ma fece una strana scoperta: trovò una sostanza le cui proprietà chimiche non corrispondevano a quelle delle proteine (conteneva azoto e fosforo, ma non zolfo). Dato che essa era presente solo nel nucleo cellulare, la chiamò nucleina. In seguito la ritrovò non solo nei globuli bianchi ma anche in altre cellule.

In seguito, Miescher lavorò al laboratorio di Carl Ludwig a Lipsia, dove studiò per un anno fisiologia prima di tornare a Basilea nel 1872 come professore di fisiologia, cattedra già occupata dal padre. A Basilea avviò importanti studi sulla chimica degli acidi nucleici, sebbene la loro funzione continuasse a non essere chiara. Miescher morì di tubercolosi nel 1895 a Davos, dopo aver diretto anche un laboratorio della Socità Max Planck a Tubinga ed l'istituto di ricerca basilese che prese poi il suo nome.

Il suo lavoro del 1869 fu la pietra angolare per identificare gli acidi nucleici come sede dell'informazione genetica, ma divenne noto a gran parte della comunità scientifica solo quando il fisiologo tedesco Albrecht Kossel continuò gli esperimenti sulla struttura chimica della nucleina.

Bisognerà comunque aspettare a molto lungo, fino al 1944, affinché gli scienziati statunitensi Oswald Avery, Maclyn McCarty e Colin MacLeod riuscirono a dimostrare che il DNA - e non le proteine come era stato ipotizzato in precedenza - è il portatore dell'informazione genetica. Poi, nel 1953, James Watson e Francis Crick decodificarono la struttura a doppia elica del DNA sulla base dei dati di Rosalind Franklin e Maurice Wilkins.

Nei decenni che seguirono le ricerche svilupparono metodi per decifrare la sequenza dei "mattoni" del DNA. Con questo "codice" si è riusciti a moltiplicare sezioni specifiche del genoma e a incorporarle in batteri o cellule di lievito per produrre proteine per applicazioni mediche. Decodificando la sequenza degli elementi costitutivi del DNA, e quindi del genoma umano, si sono scoperte le cause genetiche delle malattie. Incorporando modificazioni genetiche analoghe nel genoma degli animali da laboratorio si sono studiati in modo molto più preciso i meccanismi della malattia. E ciò ha permesso di sviluppare terapie.

Anche se Miescher è stato alla base di questi sviluppi, il suo nome è però molto meno noto rispetto, ad esempio, a quelli di Watson e Crick. Gli istituti di Tubinga e Basilea che portano il suo nome sono stati fondati circa 100 anni dopo la scoperta di Miescher.

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