La scoperta del DNA e la sua importanza nella biologia

La scoperta del DNA e il contributo di Friedrich Miescher

Nel 1869, il biochimico svizzero Friedrich Miescher, operando nel laboratorio di Felix Hoppe-Seyler a Tubinga, Germania, isolò una sostanza acida dai globuli bianchi del pus, che era abbondante a causa delle infezioni post-operatorie dell'epoca. Attraverso un processo di precipitazione e l'uso di soluzioni saline e alcaline, Miescher ottenne una sostanza insolita che precipitava in presenza di acido. Identificando il nucleo come la possibile sede di questa sostanza, grazie alle osservazioni microscopiche che ne evidenziavano la natura acida, Miescher isolò i nuclei cellulari e estrasse la "nucleina", che si sarebbe poi rivelata essere il DNA. Questa scoperta fu inizialmente accolta con scetticismo, ma si rivelò cruciale per la comprensione della biologia cellulare e dell'ereditarietà.

La nucleina e le prime ipotesi sul suo ruolo biologico

Tornato a Basilea nel 1870, Miescher proseguì i suoi studi sulla nucleina, concentrandosi sugli spermatozoi dei salmoni, che ne contenevano una notevole quantità. Miescher ipotizzò che la nucleina avesse un ruolo chiave nella fecondazione, data la sua abbondanza nello sperma. Sebbene non fosse ancora chiaro il suo ruolo esatto, le sue intuizioni si avvicinavano alla comprensione moderna del DNA come depositario dell'informazione genetica, un concetto che sarebbe stato pienamente riconosciuto solo con gli sviluppi futuri della genetica.

L'evoluzione delle tecniche di estrazione e analisi del DNA

Le metodologie per l'estrazione del DNA sono evolute ma mantengono principi simili a quelli di Miescher. Oggi, il tessuto viene triturato e le cellule separate vengono trattate con detergenti e enzimi per liberare il DNA. Dopo centrifugazione, il DNA viene separato e precipitato per l'analisi. La frammentazione del DNA, necessaria per l'analisi molecolare, è stata resa possibile dalla scoperta degli enzimi di restrizione negli anni '60, che tagliano il DNA in siti specifici, facilitando l'isolamento di geni specifici e rivoluzionando la biologia molecolare.

Il sequenziamento del DNA e l'importanza dell'elettroforesi

L'elettroforesi su gel, sviluppata negli anni '70, permette la separazione delle molecole di DNA in base al loro peso molecolare. Questa tecnica è stata fondamentale per il sequenziamento del DNA, consentendo di ordinare i frammenti di DNA per dimensione e di analizzarli. L'elettroforesi ha giocato un ruolo cruciale nello sviluppo della genetica molecolare, fornendo una comprensione dettagliata della struttura e funzione del DNA.