Marshall Warren Nirenberg

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Marshall Warren Nirenberg
Medaglia del Premio Nobel Nobel per la medicina 1968

Marshall Warren Nirenberg (New York City, 10 aprile 1927New York, 15 gennaio 2010) è stato un biochimico statunitense. È noto per aver svelato il codice genetico e per averne interpretato il ruolo nella sintesi proteica. Tali studi gli valsero il Premio Nobel nel 1968 insieme a Robert Holley ed Har Gobind Khorana.

Biografia[modifica | modifica sorgente]

Figlio di Harry e Minerva Nirenberg, immigrati tedeschi di religione ebraica (non praticanti), il giovane Marshall, affetto da febbre reumatica, spinse la famiglia a trasferirsi da New York ad Orlando 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 l'Università della Florida a Gainesville. La sua tesi trattava la tassonomia dei Tricotteri. Completò i suoi studi presso l'Università del Michigan ad Ann Arbor, 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.

Ricerca[modifica | modifica sorgente]

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 DNAasi, 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 codificano per la glicina.

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.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • 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]
  • (EN) P. Leder and M. W. Nirenberg, RNA Codewords and Protein Synthetis, III. On the Nucleotide Sequence of a Cysteine and a Leucine RNA Codewords in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 52, nº 6, 1964, pp. 1521–1529, DOI:10.1073/pnas.52.6.1521. PDF

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