Matthew Meselson: differenze tra le versioni

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È noto per l'[[Esperimento di Meselson-Stahl|esperimento]] condotto insieme a [[Franklin Stahl]] nel [[1958]], che ha fornito una dimostrazione fondamentale del meccanismo ''semiconservativo'' di [[replicazione del DNA]]<ref name="Meselson&Stahl">{{en}} {{Cita pubblicazione | autore=Meselson, M. and Stahl, F.W. | titolo=The Replication of DNA in Escherichia coli | anno=1958 | rivista=[[PNAS]] | volume=44 | pagine=671–82 |id=PMID 16590258 | doi=10.1073/pnas.44.7.671 | pmc=528642}}</ref>. Matthew Meselson è un importante genetista e [[Biologia molecolare|biologo molecolare]] dell'[[Università di Harvard]], nonché membro della Commissione sulla Sicurezza Internazionale e sul Controllo delle Armi della [[U.S. National Academy of Sciences]]<ref name="scholar.harvard.edu">Harvard University: The Meselson Laboratory http://scholar.harvard.edu/meselsonlab/biocv</ref>. Nel suo laboratorio ad Harvard, si studiano la natura biologica ed [[Evoluzione|evoluzionaria]] della [[Riproduzione sessuata|riproduzione sessuale]], della [[ricombinazione genetica]] e dell'invecchiamento<ref name="mcb.harvard.edu">Harvard University [https://www.mcb.harvard.edu/directory/matthew-meselson/ Matthew Meselson - Harvard University - Department of Molecular &amp; Cellular Biology]</ref>.

==Biografia==

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Nel 1957, Meselson e Franklin Stahl (appartenenti al Phage Group <ref>Il '''Phage Group''' è un termine che si riferisce a un insieme di ricercatori e laboratori che hanno studiato i batteriofagi, virus che infettano i batteri, e il loro utilizzo come strumenti per comprendere la genetica e la biologia cellulare. Questo gruppo è emerso negli anni '40 e '50, con figure chiave come Salvador Luria, Max Delbrück e Linus Pauling, che hanno contribuito in modo significativo alla ricerca sui fagi e alla comprensione dei meccanismi genetici. Fonte ː https://thesis.unipd.it/retrieve/3ad256a9-7423-47ae-bf5c-42fd3a596d20/Marku_Stela.pdf</ref>) dimostrarono che il [[DNA]] si replica in modo semiconservativo<ref>Meselson, M.; Stahl, F. (1958). "The Replication of DNA in E. coli". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 44: 671–682. doi:10.1073/pnas.44.7.671. PMC 528642 Freely accessible. PMID 16590258.</ref>. Per verificare le ipotesi su come il DNA si replica, Meselson e Stahl, insieme a Jerome Vinograd <ref>'''Jerome Vinograd''' è stato un biochimico americano, nato il 9 febbraio 1913 a Minneapolis, Minnesota, e morto il 7 luglio 1976 a Pasadena, California. È noto per aver sviluppato la centrifugazione in gradiente di densità e per i suoi contributi alla comprensione della supercoiling del DNA, collaborando con scienziati come Matthew Meselson e Franklin Stahl. Fonte | https://collections.archives.caltech.edu/agents/people/429</ref>, svilupparono un metodo che separava le macromolecole in base alla loro densità di galleggiamento<ref>Meselson, M.; Stahl, F.; Vinograd, J. (1957). "Equilibrium Sedimentation of Macromolecules in Density Gradients". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 43: 581–588. doi:10.1073/pnas.43.7.581.</ref>. Il metodo, noto come "centrifugazione in gradiente di densità", si rivelò sufficientemente sensibile da permettere a Meselson e Stahl di separare il DNA contenente l'isotopo pesante dell'[[azoto]] (N15) da quello contenente l'isotopo leggero (N14). Nel loro esperimento, divenuto un classico e descritto in un libro di Scienza Storica da Frederick L. Holmes<ref>Meselson, Stahl, and the Replication of DNA. A History of "The Most Beautiful Experiment in Biology", Frederic Lawrence Holmes, Yale University Press (2001). ISBN 0300085400</ref>, fecero crescere il batterio [[Escherichia coli]] in un terreno di coltura contenente azoto pesante (N15) come unica fonte di azoto, per poi trasferirlo in un terreno contenente azoto leggero (N14). In questo modo riuscirono a estrarre DNA dai batteri della prima generazione e successivamente a intervalli per diverse generazioni successive. Dopo una generazione di crescita, tutto il DNA conteneva il 50% di N15 e il 50% di N14.

Nelle generazioni seguenti, la concentrazione di N15 diminuiva costantemente di un fattore 1\2, mentre la quantità di N14 raddoppiava. Quando la doppia elica del DNA è stata denaturata per riscaldamento, si è divisa in due filamenti diversi uno pesante (N15) ed uno leggero (N14)<ref>[https://www.youtube.com/watch?list=PLbzry-TFJp5PXppOekKKX_iN4_sd32qo1&time_continue=3&v=cvU4kEMvbm4 Sito Web: Esperimento spiegato dal PhD M.Meselson]</ref>. L'esperimento implicava la separazione dei due filamenti complementari di DNA e che ognuno portasse alla sintesi di un nuovo filamento complementare. Tale risultato ha supportato l'ipotesi ''semiconservativa'' della [[replicazione del DNA]]<ref name="Horace F Judson 1979">John Cairns to Horace F Judson, in The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology (1979). Touchstone Books, ISBN 0-671-22540-5. 2nd edition: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1996 paperback: ISBN 0-87969-478-5.</ref>, proposta cinquNelle generazioni successive, la concentrazione di N15 diminuiva costantemente di un fattore 1/2, mentre la quantità di N14 raddoppiava. Quando la doppia elica del DNA venne denaturata per riscaldamento, si divise in due filamenti distinti: uno pesante (N15) e uno leggero (N14)<ref>[https://www.youtube.com/watch?list=PLbzry-TFJp5PXppOekKKX_iN4_sd32qo1&time_continue=3&v=cvU4kEMvbm4 Sito Web: Esperimento spiegato dal PhD M. Meselson]</ref>. L'esperimento implicava la separazione dei due filamenti complementari di DNA, ognuno dei quali portava alla sintesi di un nuovo filamento complementare. Questo risultato ha supportato l'ipotesi ''semiconservativa'' della [[replicazione del DNA]]<ref>John Cairns to name="Horace F Judson, in The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology (1979). Touchstone Books, ISBN 0-671-22540-5. 2nd edition: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1996 paperback: ISBN 0-87969-478-5.<"/ref>, proposta cinque anni prima da [[James Dewey Watson|James Watson]] e [[Francis Crick]]<ref name="Watson, J. D. 1953">Watson, J. D.; Crick, F. H. C. (1953). "Genetical Implications of the Structure of Deoxyribonucleic Acid". Nature. 171: 964–967. doi:10.1038/171964a0.</ref>, e ha rappresentato un grande passo avanti nella comprensione della struttura del DNA.

In collaborazione con Jean Weigle <ref>'''Jean Weigle''' è stato un biologo molecolare svizzero, noto per i suoi contributi alla ricerca sui batteriofagi, in particolare il fago lambda. Nacque il 9 luglio 1901 a Ginevra, Svizzera, e morì il 28 dicembre 1968 a Pasadena, California. Weigle ha lavorato al California Institute of Technology (Caltech) e ha collaborato con scienziati di spicco come Max Delbrück e Salvador Luria. È riconosciuto per aver dimostrato che la ricombinazione genetica implica la rottura e la riunione effettiva delle molecole di DNA, contribuendo così in modo significativo alla comprensione della genetica e della biologia molecolare. Fonte ː The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology" di Horace F. Judson .</ref>, Meselson applicò la centrifugazione in gradiente di densità per studi sulla ricombinazione genetica nel [[fago lambda]]<ref>Meselson, M.; Weigle, J. (1961). "Chromosome Breakage Accompanying Genetic Recombination in Bacteriophage". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 47: 857–868. doi:10.1073/pnas.47.6.857.</ref>. La questione era se tale ricombinazione coinvolgesse la rottura del DNA ricombinante o la sintesi di nuove molecole. Il problema poteva essere risolto esaminando le particelle del fago λ derivate dalla co-infezione di batteri con fagi geneticamente marcati, etichettati con isotopi pesanti. La centrifugazione in gradiente di densità ha permesso a una singola progenie di fagi di ereditare il DNA e i geni dai genitori. La dimostrazione iniziale di Meselson della rottura associata alla replicazione indipendente fu successivamente trovata per riflettere l'attività di un sistema speciale che può ricombinare il DNA del fago λ in un solo punto, normalmente utilizzato dal fago per inserire se stesso nel cromosoma di una cellula ospite.e anni prima da [[James Dewey Watson|James Watson]] e [[Francis Crick]]<ref> name="Watson, J. D.; Crick, F. H. C. (1953). "Genetical Implications of the Structure of Deoxyribonucleic Acid". Nature. 171: 964–967. doi:10.1038/171964a0.</ref>, e ha costituito un grande passo in avanti nella comprensione della struttura del DNA.

In seguito, variazioni nell'esperimento da parte di Franklin Stahl, rivelano dipendenze reciproche tra la replicazione del DNA e la ricombinazione genetica<ref>Stahl, F. W. (1998) Recombination in phage λ: one geneticist's historical perspective" Gene 223: 95-102 10.1016/S0378-1119(98)00246-7</ref>. Con Charles Radding, Meselson scoprì un modello per la ricombinazione tra le due eliche del DNA, che ha guidato la ricerca in questo campo, nel periodo che va dal 1973 al 1983<ref>Meselson, M.; Radding, C. (1975). "A General Model for Genetic Recombination". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 72: 358–361. doi:10.1073/pnas.72.1.358.</ref>. Nel 1961, Sidney Brenner <ref>'''Sydney Brenner''' è stato un biologo sudafricano, nato il 13 gennaio 1927 a Germiston, in Sudafrica, e morto il 5 aprile 2019 a Singapore. È noto per aver condiviso il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 2002 con H. Robert Horvitz e Sir John E. Sulston per le loro scoperte sul ruolo dei geni nella regolazione dello sviluppo dei tessuti e degli organi attraverso un meccanismo chiave chiamato apoptosi. Fonte ː https://www.britannica.com/biography/Sydney-Brenner</ref>, [[François Jacob]] e Meselson usarono il metodo della centrifugazione, per dimostrare l'esistenza dell'[[RNA messaggero]]<ref>Brenner, S., F. Jacob, and M. Meselson 1961. Brenner, S.; Jacob, F.; Meselson, M. (1961). "An Unstable Intermediate Carrying Information from Genes to Ribosomes for Protein Synthesis". Nature. 190 (4776): 576–581. doi:10.1038/190576a0.</ref><ref>Meselson, M. 2014. François and X. Research in Microbiology 165: 313-135 DOI: 10.1016/j.resmic.2014.05.004</ref>.

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Meselson fu uno dei sostenitori e leader della Biological Weapons Convention del 1973 e della Chemical Weapons Convention del 1993<ref name="dnalc.org" />. Insieme ai suoi colleghi, intraprese tre indagini sul campo con implicazioni per il controllo delle armi chimiche e biologiche. Durante agosto e settembre del 1970, a nome dell’[[American Association for the Advancement of Science]], Meselson guidò una squadra nella [[Repubblica del Vietnam]] per uno studio pilota sugli effetti ecologici e sanitari dell’uso degli erbicidi da parte dei militari<ref>Meselson, M.; Constable, J. (1971). "The Ecological Impact of Large Scale Defoliation in Vietnam". Sierra Club Bulletin. 56: 4–9.</ref><ref>Statement at hearing: Chemical and Biological Warfare, Committee on Foreign Relations, U.S. Senate, secret hearing held 30 April 1969, sanitized and printed 23 June 1969, 50 pp. SUDOC: Y4.F76/2:W23/2</ref>. Una volta tornato ad Harvard, lui e Robert Baughman svilupparono un metodo avanzato di spettrometria di massa per l’analisi di erbicidi tossici, applicandolo a campioni ambientali in [[Vietnam]] e negli Stati Uniti. Nel dicembre del 1970, il Presidente Richard Nixon ordinò una “rapida ma ordinata” eliminazione graduale dell’uso degli erbicidi in Vietnam<ref>Richard Lyons, New York Times, December 26, 1970 "Military to Curb Use of Herbicides" https://query.nytimes.com/mem/archive/pdf?res=9B00E3D6163FE43BBC4F51DFB467838B669EDE</ref>.

Durante gli anni '80, Meselson investigò sulla ''yellow rain'' <ref>La '''yellow rain''' è un fenomeno controverso che ha suscitato dibattiti e indagini a partire dagli anni '70, in particolare durante e dopo la guerra del Vietnam. Questo termine si riferisce a una sostanza gialla e appiccicosa che alcuni rifugiati, in particolare della minoranza Hmong, sostenevano fosse stata rilasciata da aerei o elicotteri durante attacchi chimici condotti dai regimi comunisti in Laos e Vietnam. Origini e Accuse. Negli anni '70, dopo le vittorie comuniste in Indocina, i rifugiati iniziarono a segnalare la caduta di un liquido giallo che causava sintomi gravi come emorragie, tremori e persino decessi. Gli Stati Uniti accusarono l'Unione Sovietica di fornire tossine fungine, in particolare il tricotecene, come arma biologica contro le popolazioni che avevano sostenuto gli alleati americani . Indagini Scientifiche. Nel 1981, il Segretario di Stato americano Alexander Haig dichiarò che la yellow rain era un'arma chimica. Tuttavia, scienziati come il biologo Richard Meselson iniziarono a mettere in dubbio queste affermazioni. Analizzando campioni della sostanza, Meselson scoprì che contenevano polline digerito dalle api, suggerendo che ciò che veniva percepito come un attacco chimico era in realtà feci di api Ulteriori ricerche hanno confermato che questo fenomeno si verificava frequentemente in giornate calde quando le api defecavano in massa mentre tornavano ai loro alveari . Fonte ː https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/the-mystery-of-yellow-rain/</ref>, una presunta arma tossica sovietica utilizzata contro le tribù [[Hmong]] in [[Laos]]. Analizzando l'aspetto fisico e il contenuto di polline dei campioni del presunto agente, trovò somiglianze con attacchi attribuiti a docce di feci da parte di sciami d'api, un fenomeno che lui e l'entomologo Thomas Seeley documentarono durante una ricerca sul campo nel 1983 in [[Thailandia]]. A causa dell'incapacità dei laboratori del governo americano e del Regno Unito di corroborare un rapporto iniziale sulla presenza di [[tricoteceni]], micotossine sesquiterpeniche nei campioni del presunto agente e in campioni biomedici di presunte vittime, nonché della mancanza di prove a sostegno dopo colloqui esaustivi con disertori militari e prigionieri, Meselson e i suoi colleghi sostennero che le accuse sull'utilizzo di un'arma tossica fossero infondate<ref>Nowicke, J.; Meselson, M. (1984). "Yellow Rain: A Palynological Analysis". Nature. 309 (5965): 205–206. doi:10.1038/309205a0. PMID 6717598.</ref><ref>Seeley, T.D.; Nowicke, J.W.; Meselson, M.; Guillemin, J.; Akratanakul, P. (1985). "Yellow Rain". Scientific American. 253: 128–137. doi:10.1038/scientificamerican0985-128.</ref><ref>Meselson, M. and J.P. Robinson (2008). The Yellow Rain Affair: Lessons from a Discredited Allegation. Chapter 4 in Terrorism, War or Disease? Unraveling the Use of Biological Weapons. eds. S. Clunan, P. Levoy, S. Martin. Stanford University Press pp 72-96 ISBN 9780804759762</ref><ref>Pribbenow, Merle L. (2006). "'Yellow Rain': Lessons from an Earlier WMD Controversy". International Journal of Intelligence and Counterintelligence. 19: 737–745. doi:10.1080/08850600600656525.</ref>.

Meselson giunse alla conclusione che il fenomeno della yellow rain fosse dovuto a feci di api piuttosto che a un'arma chimica. Il suo lavoro ha contribuito a chiarire la questione e ha sollevato dubbi sulle accuse iniziali riguardanti l'uso di armi chimiche in quella regione.