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42 a. ruffo
in cui a causa della differenza con cui termina il metabolismo azotato nei mammiferi
che eliminano urea e quello degli ovipari che invece eliminano acido urico, era in corso
un’ampia discussione filogenetica sull’evoluzione delle razze animali. Ma a livello biochimico
le ragioni del divario erano tutte da dimostrare. In realtà anche prima di adoperare
isotopi traccianti vari tentativi avevano prodotto risultati che mostravano che nella via
sintetica delle purine l’azoto proveniva dall’ammoniaca e non dall’urea come tutti prevedevano
in seguito alla scoperta di Krebs delle reazioni che formano urea nei mammiferi
(v. infra, § 13.2). Il tentativo che più siavvicinò alla realtà fuquello eseguito dallo
stesso Krebs e collaboratori [89] secondo cui la sintesi della purina nel fegato e nel rene
di piccioni e galline viene fortemente accelerata dall’aggiunta di glutamina, asparagina,
piruvato ed ossaloacetato, facendo intravedere la possibilità che alla sintesi partecipassero
oltre ai gruppi aminici anche lo scheletro carbonioso dei composti adoperati.
Ma anche qui la soluzione del problema non si ottenne fino a che non si introdussero
nella sperimentazione gli eventuali precursori marcati con 14 Ce 15 N. Occorsero vari
anni (1947-53) di intenso lavoro fino a che da una parte il gruppo di G. R. Greenberg
e dall’altra quello di J. M. Buchman (v. [90]) riuscirono a dimostrare in omogenati di
fegato di piccione sintesi di ipoxantina partendo da precursori marcati molto semplici
come il CO 2 , il formiato e la glicina. I dati salienti di queste ricerche stabilirono
che la glicina, la glutamina e l’acido aspartico contribuiscono per la maggior parte
all’incorporazione dell’azoto nel nucleo purinico e che per quanto riguarda gli atomi di
carbonio la biosintesi non era completa se non si aggiungeva alla miscela di incubazione
un radicale fosforico insieme a riboso. Tali osservazioni misero in evidenza che la
chiusura dell’anello avveniva solo in presenza di fosforiboso, avanzando l’ipotesi che uno
dei fondamentali intermediari della sintesi fosse un ribonucleotide che, infatti, venne
in seguito identificato con l’acido inosin-5-fosforico [90]. Sono queste le premesse
che permisero negli anni successivi la scoperta degli enzimi che fosforilavano tramite
l’ATP il 5-fosforiboso in un composto molto più reattivo il 5-fosforibosil-1-pirofosfato.
Agendo da supporto comune su cui, atomo dopo atomo, si costruisce gradualmente
l’intero anello purinico è ritenuto oggi il vero iniziatore della sintesi di tutti i nucleotidi
purinici esistenti in natura. Insieme ai pirimidinici di cui all’epoca si ignorava la sintesi,
costituiscono i ben noti progenitori degli acidi nucleici che tuttora custodiscono nelle
loro complesse strutture il segreto della trasmissione dei caratteri genetici in ogni cellula
vivente, sia essa di origine batterica, animale o vegetale.
11. Biosintesi delle porfirine
Un ultimo punto ci sembra utile illustrare prima di concludere con rispetto ed
ammirazione sul contributo apportato alla cultura biochimica tra gli anni ’40 e ’50,
dall’uso degli isotopi traccianti per chiarire i problemi più complessi del metabolismo
biosintetico. Pensiamo per un attimo ai colori predominanti del pianeta su cui viviamo,
il verde delle piante ed il rosso del sangue che nutre tutti i tessuti animali. Ci accorgiamo
che sono dovuti alla presenza di 2 pigmenti, ben noti chimicamente sin dall’inizio del
secolo: verde quello delle clorofille, rosso quello contenuto nelle emazie, nei muscoli e