James Dewey Watson

By 30 March 2018Scienze

James Dewey Watson (Chicago, 6 aprile 1928) è un biologo statunitense.

Scoprì la struttura della molecola del DNA insieme a Francis Crick, Maurice Wilkins e Rosalind Franklin. Assieme a Crick e Wilkins ricevette anche il Premio Nobel per la medicina nel 1962, per le scoperte sulla struttura molecolare degli acidi nucleici e il suo significato nel meccanismo di trasferimento dell’informazione negli organismi viventi.

La struttura del DNA:
Nell’ottobre del 1951, Watson iniziò, la sua collaborazione al Cavendish Laboratory, il noto dipartimento di fisica dell’Università di Cambridge, dove incontrò, Francis Crick. Watson e Crick avviarono una intensa collaborazione intellettuale che portò alla risoluzione della struttura del DNA in meno di un anno e mezzo. Avevano infatti le qualifiche e le motivazioni necessarie per sostenere un tale lavoro: Crick avrebbe risolto le equazioni matematiche che governano la struttura a doppia elica; Watson portava con sé l’esperienza del “Phage group”.

Nell’aprile del 1952, Luria avrebbe dovuto tenere un discorso ad un meeting nel Regno Unito, ma dovette rinunciare al viaggio per motivi di salute. Watson pensò dunque di utilizzare lo spazio originariamente riservato a Luria per presentare il suo lavoro con DNA radioattivo e le varie prove a favore della localizzazione dei geni negli acidi nucleici. In quel periodo stavano avendo grande risonanza le scoperte di Maurice Wilkins (con cui Watson collaborerà) come il calcolo della larghezza del filamento di DNA di tipo B, individuato proprio attraverso studi di diffrazione a raggi X (stimato essere pari a 2 nanometri).

Nel 1952, Watson e Crick beneficiarono in modo fortunoso delle conseguenze di due viaggi. Per prima cosa, Erwin Chargaff visitò l’Inghilterra in quell’anno e fornì importanti delucidazioni ai due riguardo alla biochimica dei nucleotidi, di cui conoscevano pochissimo. In secondo luogo, Linus Pauling visitò l’Inghilterra. Il suo viaggio, già pianificato, fu annullato per ragioni di tipo politico; non poté così avere accesso ai dati sulla diffrazione a raggi X del DNA portata a termine dal King’s College fino alla loro pubblicazione nel 1953, assieme al modello della doppia elica.

Nel corso del 1952, in ogni caso, a Watson e Crick fu richiesto di non lavorare sui modelli molecolari della struttura di DNA. L’attività ufficiale dei due sarebbe stata l’analisi con diffrazione a raggi X del virus del mosaico del tabacco, il primo organismo virale ad essere stato individuato (1886) e purificato (1935). Attraverso la microscopia elettronica, infatti, erano stati individuati cristalli di virus all’interno delle piante di tabacco. Nel 1954, Watson scoprirà dalla diffrazione a raggi X che la struttura del virus è di tipo elicoidale.

Nonostante questa assegnazione, in ogni caso, Watson e Crick continuarono a lavorare sulla struttura del DNA, senza peraltro alcun tipo di sanzione. I due ricercatori sognavano di divenire per il DNA quello che Pauling era stato l’anno prima per le proteine. Pauling, tuttavia, era giunto alla struttura delle proteine applicando la sua notevole esperienza nel campo chimico: né Watson né Crick, invece, erano molto ferrati in materia. I due biologi si rivolsero così a Rosalind Franklin, che aveva già portato a termine notevoli lavori sul DNA e poté fornire loro numerose conoscenze chiave per portare a termine il lavoro. Servendosi dei lavori non ancora pubblicati della Franklin e di Wilkins, i due poterono dedurre la struttura a doppia elica, che pubblicarono sulla rivista Nature il 25 aprile 1953.

In particolare, Rosalind Franklin contribuì nell’individuare la funzione dei gruppi fosfato degli acidi nucleici. La ricercatrice chiarì la loro posizione esterna, suggerendone la funzione di supporto. Watson e Crick ne conclusero dunque che l’informazione risiedesse nell’ordine delle quattro basi azotate.

Watson ebbe invece un ruolo chiave nella scoperta dell’appaiamento delle basi azotate, il fondamento della stessa struttura e funzione del DNA. In seguito al fondamentale contributo di Jerry Donohue, che gli spiegò la corretta struttura chimica delle quattro basi, Watson provò a “giocare” con i modelli delle quattro basi azotate. Poté rendersi così conto che le coppie A:T e C:G, tenute insieme da ponti idrogeno, sono strutturalmente similari. Watson fu in grado di spiegare le cosiddette regole di Chargaff, secondo cui la quantità di guanina è pari a quella di citosina e quella di adenina è uguale a quella di timina.