Nettie Stevens, la microbiologa che scoprì i cromosomi sessuali

Introduzione

Nettie Stevens, genetista e microbiologa scopritrice dei cromosomi sessuali, è un ottima rappresentazione di come forza di volontà e passione sono essenziali per il raggiungimento dei propri obiettivi. Non le importava infatti delle sue origini umili o di essere nata donna in un epoca in cui le scienziate si potevano contare sulla punta delle dita, ha sempre continuato a sognare ma soprattutto a studiare fino alla sua prematura morte.

Biografia

Ci troviamo negli Stati Uniti del 1861 quando, in una cittadina del Vermont, nasce da una famiglia di umili origini Nettie Stevens.

Illustrazione di Nettie Stevens
Figura 1 – Illustrazione di Nettie Stevens [Crediti: Eleonora Adami for Sci-Illustrate Stories, INKcredible women in science]

I primi anni della vita di Nettie e la sua giovinezza passano in assoluta tranquillità. Diplomatasi nel 1880, insegnò nei successivi anni fisiologia, zoologia, matematica, latino e inglese in una scuola superiore nel New Hampshire. Con i soldi ottenuti da questo lavoro fu in grado di laurearsi con il massimo dei voti alla Westfield Normal School, compiendo cosi la sua prima straordinaria impresa: laurearsi in metà del tempo previsto.

La svolta della sua vita avvenne però solo a 35 anni quando decise di lasciare il lavoro per iscriversi all’università di Stanford, un università all’avanguardia per i diritti delle donne. Ancora entusiasta della sua esperienza, che l’aveva portata a far trasferire anche il padre e la sorella Emma a pochi chilometri da lì, decise di continuare gli studi. Scelse questa volta il Bryn Mawr College, un’altra università che a quel tempo si distingueva per essere all’avanguardia, tanto da consentirle il massimo grado di istruzione: il dottorato. Qui, inoltre, conoscerà il futuro premio Nobel T.H. Morgan, che giocherà nella sua vita da scienziata un ruolo importante.

Il microscopio di Nettie Stevens al Bryn Mawr College. [Crediti: Wikipedia]
Figura 2 – Il microscopio di Nettie Stevens al Bryn Mawr College. [Crediti: Wikipedia]

Negli anni successivi soggiornò in Europa: Italia (Napoli) e Germania (Würzburg). In particolare, fu in Germania che incontrò Theodor Boveri, professore che la introdusse allo studio dell’ovogenesi e spermatogenesi, oltre al comportamento dei cromosomi durante la divisione cellulare.
Completate le sue ricerche anche in Europa tornò al Bryn Mawr College dove rimase a lavorare fino alla sua morte nel 1912, all’età di 51 anni.

Focus: scoperta cromosomi sessuali

Il suo lavoro più importante venne pubblicato nel 1905 con il titolo “Studies in spermatogenesis with especial reference to the accessory chromosome“. L’articolo metteva in relazione i cromosomi con il sesso del nascituro. Una scoperta rivoluzionaria in un epoca in cui i geni rappresentavano ancora un mistero.

Per la sua ricerca utilizzò diversi organismi modello come l’afide, ovvero il pidocchio delle piante e il Tenebrio molitor, il verme della farina. In tutti gli insetti si accorse che i cromosomi erano diversi se si confrontavano esemplari maschili con esemplari femminili. Collego quindi questa differenza al sesso.
In particolare, individuò nel verme della farina un cromosoma più piccolo degli altri che identificò come Y, ovvero il cromosoma sessuale maschile. Nel caso delle femmine invece i cromosomi, che erano venti, erano cromosomi tutti uguali.

Fondamentale per arrivare a queste conclusioni è stato lo studio della gametogenesi.
Nel momento della formazione dell’uovo e dello spermatozoo i cromosomi si dimezzano. Nella cellula uovo della femmina appare sempre lo stesso tipo di cromosoma sessuale, mentre nello spermatozoo può apparire o un Y o un X. La combinazione dei gameti può quindi originare un XX (femmina) o un XY (maschio). Riportiamo qui sotto le esatte parole di Stevens.

«L’uovo-pronucleo deve in tutti i casi contenere 10 grandi cromosomi, mentre lo spermatozoo durante la fecondazione porta nell’uovo o 9 o 10 grandi cromosomi e 1 piccolo.
Dal momento che le cellule somatiche delle larve femmine contengono 20 grandi cromosomi mentre il maschio ne contiene 19 più uno piccolo, sembra chiaro che la determinazione del sesso è identificabile, non da un “cromosoma accessorio”, ma da questa differenza osservata nella coppia di cromosomi dei permatociti primari, gli spermatozoi che contengono il cromosoma piccolo determinano il sesso maschile, mentre quelli che contengono il cromosoma grande determinano il sesso femminile.»

Scetticismo e contributo scientifico

Nonostante la validità della sua ricerca la comunità scientifica dell’epoca accolse con tiepidità la sua pubblicazione. Il suo stesso vecchio professore, T. H. Morgan, che l’aveva in passato raccomandata, non si dimostrò molto entusiasta della scoperta. Nel 1910 arrivò addirittura ad additare le sue illustrazioni come frutto di una fervida immaginazione.

Questo scetticismo però porto Nettie a dare un altro grande contributo alla scienza: scelse di continuare i suoi studi concentrandosi su Drosophila melanogaster, il moscerino della frutta. Questa che può sembrare una scelta casuale e di poco conto è stata invece importantissima per la scienza. Ad oggi, infatti, Drosophila è l’animale più studiato in genetica ed ha permesso importanti scoperte anche nell’ambito della genetica umana.

Purtroppo, nonostante il suo importante contributo, la storia ha voluto che Nettie morisse prematuramente e senza nessun importante riconoscimento. Morgan invece, sfruttando gli studi della donna, vinse nel 1933 il premio Nobel per la medicina.

ritratto di Nettie Stevens, Napoli, 1904. [Crediti: Wikipedia]
Figura 3 – ritratto di Nettie Stevens, Napoli 1904. [Crediti: Wikipedia]

Fonti

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