Barbara McClintock: storia di un (faticoso) successo
2 aprile 2007
Tra le personalità più straordinarie del XX secolo, non si può non inserire Barbara McClintock. La McClintock nacque ad Hartford, nel Connecticut, il 16 giugno del 1902. La madre (pianista e pittrice) ed il padre (medico) incoraggiarono sin dall’inizio la curiosità scientifica della propria figlia, che si appassionò alla scienza sin dalle scuole superiori. Si iscrisse alla Cornell University con l’intenzione di proseguire gli studi in genetica. Tuttavia a quell’epoca la genetica era presente solo nei corsi del Dipartimento di miglioramento vegetale, peraltro precluso alle donne. La futura scienziata aggirò il problema iscrivendosi al Dipartimento di botanica e scegliendo qui di specializzarsi in citologia, portando quindi la genetica come materia “accessoria”. Dopo essersi laureata, per un breve periodo lavorò come assistente retribuito proprio alla Cornell, occupandosi della citogenetica del mais.
Nel 1927 conseguì il PhD e fu assunta dalla stessa Cornell come insegnante non di ruolo, continuando i suoi studi sulla genetica del mais e sulla ricombinazione genetica in queste piante. Nel 1931 pubblicò i risultati del suo lavoro, in cui dimostrava che la ricombinazione avveniva tramite uno scambio fisico di parti di cromosomi omologhi. Questo lavoro apportò un contributo decisamente importante allo studio della genetica, soprattutto se si considera che all’epoca si era ancora agli albori in questa disciplina.
Nel 1936 si trasferì all’università del Missouri in cui l’attendeva un posto da professore. Lavorò lì per 6 anni, focalizzando i suoi studi sui cromosomi del mais danneggiati dall’esposizione ai raggi X. Nel 41 si trasferì ancora per lavorare come ricercatrice al Dipartimento di Genetica del Carnegie institute of Technology a Washington.
Fu proprio negli anni trascorsi qui che si interessò ad alcuni comportamenti anomali dei cromosomi del mais. Nei suoi esperimenti iniziali si accorse che alcune cariossidi del mais, invece di presentare una colorazione uniforme (o completamente viola o completamente incolore), presentavano delle macchie di colore su una cariosside per il resto incolore. A quel tempo si sapeva che i geni del mais potevano presentare due forme diverse (due alleli): l’allele C (responsabile della colorazione viola) e l’allele mutato c (responsabile della forma incolore).
La McClintock scoprì che la colorazione a macchie delle cariossidi dipendeva dal fatto che in alcuni casi, durante lo sviluppo della carosside, l’allele mutato c (incolore) poteva trasformarsi (revertere) nel suo allele originario C (colore viola) dando così origine alla macchia. La grande intuizione fu nel capire che tale mutazione veniva causata da un “elemento mobile” (oggi chiamato trasposone) che se presente nel gene C lo muta in c, rendendolo così incapace di produrre il pigmento colorato. Tale elemento, durante lo sviluppo della carosside, poteva essere trasposto (exciso) revertendo c in C rendendolo nuovamente capace di produrre il pigmento. Barbara chiamò questo elemento mobile Ds (dissociatore). Dimostrò quindi che affinché l’elemento Ds potesse trasporre ed excidersi dal gene era necessaria la presenza di un ulteriore elemento mobile detto Ac (o attivatore). Sappiamo oggi che il Ds è un trasposone non autonomo mentre l’Ac è un trasposone autonomo.
Nel 1944 fu eletta membro dell’Accademia Nazionale delle Scienze e nel 1945 divenne presidente della società Genetica d’America.
Sempre al Carnegie concluse i suoi studi sui trasposoni, dimostrandone la capacità di spostarsi da una posizione all’altra all’interno dei cromosomi e di dar luogo a mutazioni instabili. Gli straordinari risultati del suo lavoro furono pubblicati su diverse riviste nel 1951 ma la reazione della comunità scientifica fu estremamente ostile. L’idea di “elementi genetici mobili” in un periodo in cui si era fermamente convinti della fissità del genoma e del fatto che i geni fossero entità fisse sui cromosomi, provocò un terremoto nel mondo scientifico. Bisogna anche pensare che si era nel 1951 e che quindi ci sarebbero voluti ancora due anni prima di arrivare alla scoperta che avrebbe completamente cambiato il volto della scienza moderna, e cioè la struttura a doppia elica del DNA.
A ciò si deve aggiungere che la McClintock, oltre ad essere una donna, aveva la fama di essere una scienziata molto particolare. Veniva definita come “intimidatoria”, “difficile da avvicinare”, “una grande mente”, “penetrante ed esigente”, “una persona molto riservata” In realtà la McClintock era una persona estremamente cordiale che si giudicava però diversa, anomala, eccentrica. Aveva una suo modo di intendere la scienza, in quanto vedeva nella “sintonia con l’organismo” il fondamento del suo tipo di ricerca. La sua maniera di studiare i problemi partiva dalle caratteristiche individuali dell’organismo, Questo è chiaramente espresso nelle sue parole.
“La cosa importante è sviluppare la capacità di vedere che un seme è diverso dagli altri, e capire perché e in che cosa consiste questa differenza. Se qualcosa non torna, c'è una ragione, e si tratta di scoprirla. Ciò che per gli altri è frutto di immaginazione o di speculazione, per me è questione di allenamento alla percezione diretta... occorre avere il tempo di guardare, la pazienza di ascoltare ciò che le cose hanno da dire, occorre sentirsi in sintonia con l'organismo. Si deve capire come ogni organismo cresce, capirne le parti, capire quando succede qualcosa di sbagliato. Non esistono due piante esattamente uguali. Ciascuna è diversa e di conseguenza è necessario sapere riconoscere quella differenza. Io comincio con la piantina, ancora piccola, e non voglio lasciarla, non ho la sensazione di conoscerne la storia se non ho avuto modo di osservarla durante la sua crescita.
Così conosco ogni pianta del campo. Le conosco intimamente, e ricavo un immenso piacere della loro conoscenza".
Da queste parole si può ben capire il clima di ostracismo che le si creò intorno. Malgrado ciò la McClintock andò avanti con i suoi studi sui trasposoni per molti anni, fino al suo pensionamento. Fu solo negli anni ’70 che l’enorme portata dei suoi lavori fu riconosciuta dalla comunità scientifica e con essa arrivarono anche i riconoscimenti. Ricevette infatti la National Medal of Science nel 1970, l’Horwitz Price nel 1981 e finalmente il meritatissimo premio Nobel per la medicina il 10 ottobre del 1983, a 81 anni, ben 35 anni dopo la prima pubblicazione dei suoi lavori sui trasposoni.
"Bisogna sempre credere alle nostre osservazioni, per quanto bizzarre possano essere. forse stanno cercando di dirci qualcosa” (Barbara McClintock)
© Maria Cristina Onorati
Glossario
Cariosside: Frutto secco e indeiscente caratteristico delle graminacee.
Trasposone: elemento genetico presente nei cromosomi capace di spostarsi da una posizione all'altra del genoma.
Bibliografia:
Peter J. Russel, Genetica, Edises, Napoli, 2002.
