Alexander Todd: Il chimico che ha costruito l'ossatura del DNA

Nel 1949, in un laboratorio di Cambridge, Alexander Todd sintetizzò l'adenosina trifosfato (ATP), la molecola che trasporta energia utilizzabile all'interno di ogni cellula vivente. Due anni dopo stabilì come è unita l'ossatura del DNA, con gli atomi di carbonio 3 e 5 degli anelli di zucchero legati tramite fosfato. Quando Watson e Crick svelarono la doppia elica nel 1953, la chimica di Todd era l'impalcatura su cui poggiava. A trentun anni era già stato il più giovane professore di chimica in Gran Bretagna dai tempi di Frankland.

Un inizio a Glasgow

Alexander Robertus Todd nacque il 2 ottobre 1907 a Cathcart, alla periferia di Glasgow, figlio maggiore di Alexander Todd, impiegato della metropolitana di Glasgow, e Jane Lowry. Studiò alla Allan Glen's School e poi all'Università di Glasgow, dove conseguì una laurea in chimica nel 1928.

Poi fece ciò che pochi chimici britannici della sua generazione fecero: se ne andò. All'Università Goethe di Francoforte conseguì un dottorato nel 1931 con una tesi sulla chimica degli acidi biliari, assorbendo la tradizione tedesca della chimica organica strutturale alla fonte. Tornato in Gran Bretagna con una borsa di ricerca del 1851, conseguì un secondo dottorato (DPhil) all'Oriel College di Oxford nel 1933. A ventisei anni era stato formato due volte, in due delle culture chimiche più forti del mondo.

La rapida ascesa

Todd entrò a far parte del personale dell'Università di Edimburgo nel 1934. Nel 1937 sposò Alison Sarah Dale, figlia di Henry Hallett Dale, a sua volta premio Nobel; ebbero tre figli, Alexander Henry, Helen Jean e Hilary Alison. Nel 1938 Manchester gli conferì la cattedra Sir Samuel Hall di Chimica. Aveva trentun anni: l'uomo più giovane a ricoprire una cattedra di chimica britannica dai tempi di Edward Frankland. Nello stesso anno trascorse sei mesi come professore ospite al California Institute of Technology (Caltech) e rifiutò il posto permanente che gli offrirono. Avrebbe costruito la sua scuola in Gran Bretagna.

Nel 1944 Cambridge lo elesse alla cattedra di Chimica del 1702, che mantenne per ventisette anni, fino al suo pensionamento nel 1971. Lì fu svolto il lavoro che contava.

Il lavoro

Todd scelse l'obiettivo meno affascinante e più consequenziale disponibile: nucleotidi, nucleosidi e coenzimi nucleotidici — le singole unità chimiche da cui sono assemblati DNA e RNA, e le molecole attraverso le quali le cellule muovono energia. Negli anni '40 nessuno riusciva a produrli in modo pulito e, finché non si riesce a costruire una molecola, non si può pretendere di capirla.

Nel 1949 il suo gruppo sintetizzò l'adenosina trifosfato e il flavina adenina dinucleotide. L'ATP è la valuta energetica universale della biologia; il FAD è un trasportatore al centro della respirazione cellulare. Produrre entrambi in laboratorio stabilì le loro strutture senza discussioni e fornì alla biochimica una riserva di materiale puro e definito con cui lavorare.

Nel 1951 arrivò il risultato strutturale. Il gruppo di Todd mostrò, con mezzi chimici, come è collegata l'ossatura del DNA: il carbonio 3 di uno zucchero al carbonio 5 del successivo, tramite un ponte fosfato. Due anni dopo apparve il modello della doppia elica basato sui raggi X di Watson e Crick, che fu corroborato da quella chimica. Un'elica è solo una forma; Todd fornì la grammatica covalente che rese possibile quella forma.

Continuò. Nel 1955 aiutò a chiarire la struttura della vitamina B12, la vitamina strutturalmente più formidabile conosciuta, sebbene sia stata Dorothy Hodgkin a fissare la formula finale tramite cristallografia. Lavorò sulla vitamina B1 e sulla vitamina E, sui pigmenti antocianici che colorano fiori e frutti, e sugli alcaloidi della cannabis; nel 1940 divenne la prima persona a produrre H4-CBD e H2-CBD tramite l'idrogenazione del cannabidiolo.

Riconoscimenti

La Royal Society lo elesse membro nel 1942. Fu nominato cavaliere nel 1954, anno in cui fu anche Arthur D. Little Visiting Professor al MIT, dopo essere stato Nieuwland Lecturer all'Università di Notre Dame nel 1948. La US National Academy of Sciences lo accolse nel 1955 e l'American Academy of Arts and Sciences nel 1957 — l'anno in cui ricevette il Premio Nobel per la Chimica "per il suo lavoro sui nucleotidi e sui coenzimi nucleotidici". La American Philosophical Society seguì nel 1965. Nel 1977 la Regina lo nominò all'Ordine al Merito, l'onorificenza più ristretta della Gran Bretagna. Più di quaranta università gli conferirono lauree honoris causa.

Il chimico pubblico

La seconda carriera di Todd fu istituzionale. Dal 1952 al 1964 presiedette il comitato consultivo del governo britannico sulla politica scientifica, l'organismo attraverso il quale la Gran Bretagna del dopoguerra decideva quale scienza finanziare. Nel 1962 fu nominato pari a vita come Barone Todd di Trumpington. Fu Master del Christ's College di Cambridge dal 1963 al 1978, primo Cancelliere dell'Università di Strathclyde dal 1965 e Presidente della Royal Society dal 1975 al 1980 — una rara serie di posizioni di comando della scienza britannica. Fu membro fondatore del World Cultural Council nel 1981 e insegnò come professore ospite all'Hatfield Polytechnic dal 1978 al 1986, superati i settant'anni e ancora a tenere lezioni.

Ultimi anni

Sua moglie Alison morì nel 1987. Todd morì a Cambridge il 10 gennaio 1997, all'età di ottantanove anni, in seguito a un attacco cardiaco. La Royal Society of Chemistry in seguito pose una targa blu presso il dipartimento di chimica di Cambridge dove aveva lavorato.

Perché Todd è importante

La rivoluzione della biologia molecolare viene solitamente narrata attraverso fisici e cristallografi. Non sarebbe potuta accadere senza chimici in grado di smontare le molecole dell'ereditarietà e rimetterle insieme. Todd è stato il più grande di loro. Ha creato l'ATP. Ha definito il legame che percorre l'intera lunghezza di ogni cromosoma. E ha diretto un dipartimento che ha fornito al campo sia i suoi membri che i suoi metodi. Ha centrato la chimica dell'informazione della vita costruendola, un legame alla volta.