Marshall Warren Nirenberg
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Marshall Warren Nirenberg (New York City, 10 aprile 1927) è un biochimico statunitense, noto per aver descritto il codice genetico e per averne definito il ruolo nella sintesi proteica. Tali studi gli valsero il Premio Nobel nel 1968 insieme a Robert Holley ed Har Gobind Khorana.
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[modifica] Biografia
Figlio di Harry e Minerva Nirenberg, il giovane Marshall fu affetto da febbre reumatica che spinse la famiglia a trasferirsi da New York City ad Orlando (Florida), in Florida, per trarre benefici dal clima subtropicale.
Appassionato di biologia sin da giovanissimo, Nirenberg ottenne il Bachelor of Science nel 1948 e, nel 1952, il Master's Degree in zoologia, presso la University of Florida a Gainesville. La sua tesi trattava la tassonomia dei Tricotteri. Completò i suoi studi presso la University of Michigan ad Ann Harbor, dove ricevette il PhD in biochimica nel 1957.
Iniziò dunque la sua attività di ricerca presso i National Institutes of Health (NIH), all'interno della American Cancer Society. Nel 1959 iniziò a focalizzare i suoi studi sulle relazioni tra DNA, RNA e proteine, cosa che lo portò a diventare direttore della sezione di genetica biochimica nel 1962.
Sposatosi nel 1961 con Perola Zaltzman, una chimica dell'università di Rio de Janeiro, Nirenberg fu premiato nel 1966 con la National Medal of Science e nel 1968 con la National Medal of Honor assegnata dal presidente Lyndon Johnson. Dal 2001 è membro eletto della American Philosophical Society.
[modifica] Ricerca
Nel periodo in cui Nirenberg iniziò le sue ricerche, molto era stato definito relativamente al DNA. I lavori di Francis Crick, James Dewey Watson ed Oswald Avery ne avevano chiarito la struttura ed il ruolo di molecola latrice dell'informazione genetica. Non era ancora chiaro il meccanismo attraverso cui il DNA potesse essere replicato e fornire informazioni per la sintesi proteica. Non era nemmeno chiaro quale ruolo potesse avere l'RNA in questi processi.
Per rispondere a questi interrogativi, Nirenberg intraprese i suoi studi ai NIH insieme ad Heinrich Matthaei. Riuscirono a sintetizzare un filamento di RNA composto solo da uracile all'interno di un estratto cellulare di Escherichia coli costituito solo da DNA, RNA, ribosomi ed ulteriori componenti necessari alla sintesi delle proteine. Aggiunsero all'estratto anche DNAsi, per assicurarsi che il DNA venisse degradato e che le uniche proteine potessero provenire esclusivamente dal loro RNA sintetico. In seguito procedettero all'aggiunta dei venti amminoacidi (le unità fondamentali costituenti le proteine): uno di essi era caldo (cioè marcato radioattivamente), mentre i restanti 19 freddi (cioè non marcati).
Realizzarono 20 campioni di questo tipo, in ognuno dei quali utilizzarono un amminoacido caldo differente. Dell'estratto contenente fenilalanina marcata ottennero una proteina a sua volta marcata radioattivamente. Nirenberg e Matthaei proposero questo esperimento come la dimostrazione del fatto che tre basi uracile di seguito su un RNA (UUU) codificassero per la presenza di una fenilalanina sulla proteina corrispondente. Questo esperimento fu anche la prima vera dimostrazione della presenza di un RNA messaggero.
Gli esperimenti di Nirenberg ricevettero una grande attenzione da parte della comunità scientifica. In pochi anni, il suo gruppo di ricerca svolse infatti esperimenti del tutto simili che portarono a definire che le triplette di adenosina (AAA) e citosina (CCC) codificano per lisina e prolina, mentre triplette di guanina non codificano per nulla.
Il passo successivo fu effettuato da Phillip Leder, un ricercatore del laboratorio di Nirenberg, che sviluppò un metodo per determinare il codice genetico su pezzi di tRNA. Questo permise di velocizzare enormemente l'assegnazione dei codoni (le triplette di basi azotate) agli amminoacidi corrispondenti, identificando 50 dei 64 codoni potenziali. Saranno gli esperimenti di Har Gobind Khorana a confermare e completare la decifrazione del codice genetico.
[modifica] Bibliografia
- Voet, Donald and Judith G. Voet. 1995. Biochemistry 2nd ed. John Wilely & Sons, New York.
- U.S. National Library of Medicine. "Profiles in Science: The Marshall W. Nirenberg Papers." [1]
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) Biografia di Nirenberg sul sito dei Premi Nobel
- (EN) Nirenberg tra gli NIH Profiles in Science
- (EN) Intervista a Nirenberg
