Leggi di Mendel (1866)
Gregor Mendel ha trascorso 8 anni a coltivare 29.000 piante di piselli, incrociando varietà e contando la progenie. Identificò due leggi: la legge della segregazione (ogni genitore contribuisce con un 'fattore' per tratto; i fattori segregano durante la formazione dei gameti) e la legge dell'assortimento indipendente (i fattori per tratti diversi vengono ereditati indipendentemente). Pubblicato nel 1866, ignorato per 34 anni.
Cromosomi e Morgan (1910)
Thomas Hunt Morgan, lavorando con i moscerini della frutta, dimostrò che i geni sono fisicamente localizzati sui cromosomi. Scoprì l'eredità legata al sesso e il linkage genetico: i geni sullo stesso cromosoma vengono ereditati insieme. Il suo gruppo produsse le prime mappe genetiche, mostrando le posizioni relative dei geni sui cromosomi.
Il DNA come materiale genetico (1944–1953)
Oswald Avery mostrò nel 1944 che il DNA, non le proteine, è il materiale genetico. Watson e Crick determinarono la struttura a doppia elica del DNA nel 1953, utilizzando i dati di cristallografia a raggi X di Rosalind Franklin. La struttura suggerì immediatamente come l'informazione genetica viene copiata: i due filamenti si separano e ognuno funge da stampo per un nuovo complemento.
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Fai il test del QI →DNA ricombinante e biotecnologie (anni '70)
Gli enzimi di restrizione (anni '70) potevano tagliare il DNA in sequenze specifiche; la ligasi poteva unire i pezzi. Gli scienziati potevano ora combinare DNA di organismi diversi: tecnologia del DNA ricombinante. L'insulina fu prodotta nei batteri nel 1982, il primo farmaco biotecnologico. L'industria ora produce centinaia di farmaci, vaccini ed enzimi industriali.
Progetto Genoma Umano e CRISPR
Il Progetto Genoma Umano (1990–2003) ha sequenziato tutti i 3 miliardi di paia di basi del DNA umano. CRISPR-Cas9 (2012, Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier) ha fornito uno strumento di editing genico preciso ed economico: forbici molecolari in grado di tagliare il DNA in qualsiasi sequenza specifica. Il Nobel Prize in Chimica del 2020 ha riconosciuto il loro lavoro. Sono in corso studi clinici per trattamenti CRISPR di malattie genetiche.
Domande frequenti
Chi ha scoperto il DNA?
Il DNA fu scoperto come molecola nel 1869 da Friedrich Miescher. Il suo ruolo di materiale genetico fu dimostrato da Oswald Avery nel 1944. Watson e Crick determinarono la struttura a doppia elica nel 1953, utilizzando i cruciali dati a raggi X di Rosalind Franklin. Watson, Crick e Wilkins vinsero il Nobel Prize nel 1962; Franklin era morta nel 1958.
Cos'è CRISPR?
CRISPR-Cas9 è uno strumento di editing genico derivato da un sistema immunitario batterico. Utilizza un RNA guida per dirigere l'enzima Cas9 a tagliare il DNA in una sequenza specifica, permettendo agli scienziati di eliminare, modificare o inserire geni con una precisione senza precedenti. Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier hanno vinto il Nobel Prize in Chimica del 2020 per il suo sviluppo.
Cosa ha scoperto il Progetto Genoma Umano?
Il Progetto Genoma Umano (1990-2003) ha sequenziato tutti i ~3 miliardi di paia di basi del DNA umano. Risultati chiave: gli esseri umani hanno ~20.000-25.000 geni codificanti proteine (molti meno del previsto); solo l'~1,5% del genoma codifica proteine; gli esseri umani condividono ~99,9% del loro DNA; e il confronto con altre specie ha rivelato un'ampia storia evolutiva condivisa.