Come si dimostra che i geni sono fatti di DNA?
Le basi molecolari dell’ereditarietà
La scoperta dell’esistenza del materiale ereditario risale al 1869, quando il medico svizzero Friedrich Miescher scoprì, all’interno dei nuclei dei globuli bianchi, la presenza di una sostanza ricca di fosfato che denominò nucleina.
Negli anni Venti del Novecento gli scienziati divennero consapevoli che i cromosomi erano fatti di DNA (la nucleina di Miescher) e proteine; non c’era però alcun indizio che chiarisse il ruolo svolto da queste sostanze nella trasmissione delle informazioni genetiche. I biologi partivano dal presupposto che il materiale genetico dovesse possedere precise proprietà:
- deve essere presente in quantità differenti a seconda della specie;
- deve avere la capacità di duplicarsi;
- dev’essere in grado di agire all’interno della cellula regolandone lo sviluppo.
L’attenzione dei biologi era concentrata soprattutto sulle proteine per tre ragioni:
- sono biomolecole che presentano una grande varietà di strutture e funzioni specifiche;
- sono presenti non solo nei cromosomi, ma anche nel citoplasma dove svolgono diverse funzioni chiave;
- è dimostrato che malattie genetiche e mutazioni determinano come effetto una variazione nella produzione di proteine specifiche.
Grazie a due serie fondamentali di esperimenti, condotte una sui batteri e l’altra sui virus, nella prima metà del Novecento è stato possibile dimostrare che il materiale genetico non è costituito dalle proteine, ma dal DNA.