È stato una delle figure centrali nello sviluppo delle scienze della vita del XX secolo e i suoi lavori sui fagi e sui batteri hanno gettato le basi per la nascita della genetica batterica e della virologia come discipline indipendenti. Con Max Delbrück ed Alfred Hershey, Luria fu premiato nel 1969 col Premio Nobel per la medicina per le fondamentali ricerche sulla moltiplicazione e mutabilità dei virus. Ha inoltre svolto un ruolo primario nella nascita della biologia molecolare.
Biografia La vita di Luria si può ricostruire soprattutto attraverso la sua autobiografia (titolo originale: A Slot Machine, A Broken Test Tube), pubblicata a New York nel 1984.
Gli anni giovanili Salvatore Luria nacque il 13 agosto 1912 a Torino da una influente famiglia ebraica sefardita. Il padre, Davide, era titolare di un'azienda litografica; la madre, Ester Sacerdote, gestiva le attività di famiglia ed era ossessionata dalle malattieSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, pp. 21-22. Dopo aver frequentato il Liceo Classico "Massimo d’Azeglio" di Torino, affascinato soprattutto dalla matematica e dalla fisica, si iscrisse alla Facoltà di Medicina e Chirurgia per volere dei suoi genitori non “avendo vocazioni alternative”Salvador E. Luria, Storia di geni e di me,, p. 24. Nei primi anni dell'università frequentò il laboratorio dell'istologo Giuseppe Levi dal quale apprese la serietà professionale e l'impostazione nel condurre e portare a termine un esperimentoSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 26.
Si laureò in Medicina e Chirurgia con 110/110 e lode presso l'Università degli Studi di Torino, presentando una tesi intitolata: "Ricerche sperimentali sulla correlazione fra accrescimento del soma e accrescimento delle cellule nervose". Conseguita l'abilitazione all'esercizio della professione di medico chirurgo presso l'Università degli Studi di Roma "La Sapienza", decise di scegliere in seguito una specializzazione medica quanto più affine alla fisica e alla biofisica e si iscrisse così alla specializzazione in Radiologia.
Negli anni 1936 -1937 prestò servizio militare nell'esercito come ufficiale medico. Quest'esperienza lo convinse di essere inadatto ad esercitare la professione medica mentre maturava in lui sempre più il desiderio di intraprendere una carriera da ricercatore. Terminato il servizio di leva, decise di completare a Roma il suo corso di specializzazione in radiologia e nel contempo studiare fisica in quell'Università, dove allora lavorava Enrico FermiSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 28. Gli studi di fisica gli consentirono di conoscere gli effetti biologici delle radiazioni e di scoprire le teorie di Max Delbrück che in quel periodo aveva formulato l'idea del gene come molecola. Queste teorie, come scrisse più tardi, sembravano «...aprire la via al Santo Graal della biofisica».Salvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 30.
Molto interessato a questi lavori iniziò a studiare e a coltivare i batteriofagi. Il 17 luglio 1938 fu informato di aver vinto una borsa di studio per lavorare un anno a Berkeley dove ci si occupava di radiobiologia. Il giorno dopo Mussolini proclamò il Manifesto della Razza e da ebreo Luria fu costretto a lasciare l'Italia e recarsi a Parigi. A Parigi frequentò il laboratorio del fisico Fernand Holweck e l'Istituto Pasteur dove continuò la sua ricerca sugli effetti delle radiazioni sui batteri e batteriofagiSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 34. Nel settembre 1939 scoppiò la guerra e quando le truppe tedesche nel giugno 1940 avanzarono verso Parigi, Luria si rifugiò a Marsiglia. Grazie al consolato americano riuscì, dopo diversi sforzi, ad ottenere un visto d'immigrazione per gli Stati Uniti. Attraversando la Spagna, a Lisbona s'imbarcò su una nave che il 12 settembre 1940 approdò a New York, negli Stati Uniti d'AmericaSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 39.
Gli anni in America
Luria, giunto a New York, andò a trovare Enrico Fermi alla Columbia University. Fermi gli fece ottenere un posto presso il College of Physicians and Surgeons (P&S) della Fondazione Rockfeller, dove lavorò con un fisico, Frank Exner. Nel 1941 ci fu l'incontro con Max Delbrück, che allora insegnava fisica alla Vanderbilt University. Decisero di trascorrere insieme l'estate dello stesso anno a Long Island presso il Cold Spring Harbor Laboratory lavorando sulla replicazione dei batteriofagi all'interno dei batteriCfr.op.cit., p. 44. Nel dicembre 1941 si recò a Filadelfia per fotografare questi microrganismi e il suo lavoro gli permise di vincere la borsa di studio GuggenheimSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 46.
Nel gennaio del 1943, dopo un breve soggiorno a Nashville, Luria si trasferì a Bloomington (dove rimase fino al 1950) presso la Indiana University dopo aver accettato un posto come instructorSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 48. Il suo primo studente a laurearsi fu James Watson, che in seguito scoprirà la struttura del DNA con Francis CrickSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 52. Qui nacque il gruppo del fago, con Max Delbrück e Alfred Hershey che lavoravano insieme sulla genetica dei virus e dei batteriSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 53.
I tre conseguirono risultati fondamentali sui meccanismi di mutazione e riproduzione del DNA. Il suo famoso esperimento con Delbrück nel 1943, conosciuto come "esperimento di Luria-Delbrück", dimostrò che l'ereditarietà nei batteri segue i principi darwiniani piuttosto che quelli lamarckiani e che i batteri mutanti che si presentano casualmente possono presentare resistenza virale anche senza la presenza del virus stesso. L'intuizione che la selezione naturale abbia effetto sui batteri avrà in seguito profonde conseguenze, ad esempio, nella comprensione dello sviluppo di resistenze agli antibiotici nei batteri. Nel 1945 sposò Zella Hurwitz, psicologa figlia di ebrei bielorussi; fu una coppia esemplare non solo dal punto di vista affettivo, ma anche per la condivisione di ideali culturali e politici. Nel 1948 nacque l'unico figlio della coppia, Daniel.
Nel 1950 si trasferì all'Università dell'Illinois, ad Urbana, dove lavorò nel Dipartimento di Chimica allora diretto dal chimico statunitense Roger Adams. A questi anni risale la sua scoperta sul fenomeno della restrizione e modificazioneSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 56. Mentre indagava sul perché una coltura di Escherichia coli fosse capace di fermare la produzione di fagi, scoprì che specifiche sollecitazioni ai batteri producevano enzimi che tagliavano il DNA in specifiche sequenze. Questi enzimi furono noti come enzimi di restrizione e divennero uno dei maggiori oggetti di studio nel campo della biologia molecolare. Dal 1959 in poi lavorò al Dipartimento di Biologia del MIT, a Boston, che egli contribuì a rendere uno dei centri di ricerca sul cancro più importanti al mondo. Nel 1963 ritornò a Parigi, all'Istituto Pasteur dove studiò il meccanismo e l'azione di alcuni enzimi nelle membrane delle cellule battericheSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, pp. 62-63.
Nel 1969, dopo aver ricevuto insieme a Delbrück il Premio Louisa Gross Horwitz alla Columbia University, gli fu assegnato il Premio Nobel per la medicina insieme a Max Delbrück e Alfred Hershey. Nel 1972 gli fu proposto di dirigere il nuovo centro per la ricerca sul cancro al MIT e riuscì a riunire eminenti scienziati tra cui David Baltimore che ricevette il Premio Nobel con Renato Dulbecco e Howard Temin per la ricerca sui virus oncogeni. Nei suoi ultimi anni di vita fu molto impegnato nella produzione di saggi umanistici e dissertazioni scientifiche, completò la sua autobiografia e scrisse un libro di biologia molecolare “Life: the Unfinished Experiment" che vinse il National Book Award nel 1974.
Luria morì di infarto a Lexington, nel Massachusetts, il 6 febbraio 1991; dopo il funerale privato, venne cremato e le ceneri vennero sparse nell'oceano Atlantico, fra gli scogli di Nobska Beach, a Woods Hole.
La ricerca sui fagi Luria, dopo essersi laureato nel 1935, decise di non praticare la professione medica. Persuaso dal suo amico Ugo Fano a perseguire gli studi di fisica, si trasferì a Roma per completare il corso di specializzazione in Radiologia e nel contempo studiare fisica in quell'Università, ma capì subito che il suo interesse in tale campo "era destinato e rimanere più dilettantistico che professionale". Quell'"anno tra i fisici" gli permise comunque di conoscere gli studi di Delbrück, sulla biologia delle radiazioni, che aveva elaborato la teoria del gene come molecola sull'interpretazione dell'effetto mutageno dei raggi X sui geni dei moscerini della frutta.
Luria, affascinato da questa teoria, cominciò ad individuare un oggetto sul quale verificare sperimentalmente l'ipotisi di Delbrück, un oggetto molto piccolo che gli permettesse di misurare in maniera precisa gli effetti delle radiazioni in modo che anche gli effetti più piccoli possano essere rilevabili.Un incontro casuale sul tram di Roma con il batteriologo Geo Rita, gli fece scoprire l'esistenza di un microrganismo, il batteriofago, che Rita stava utilizzando per valutare la presenza del bacillo della dissenteria nel Tevere. Il batteriofago risultò facile da manipolare, da preparare e da contare e le sue piccole dimensioni e la rapida riproduzione resero questo microrganismo perfetto per lavorarciSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, pp. 30-31.
Nel luglio 1938 fu informato di aver vinto una borsa di studio per lavorare a Berkeley, ma Mussolini promulgò le leggi razziali e Luria, da ebreo, fu costretto a rifugiarsi a Parigi. Qui collaborò con Fernand Holweck dove continuò a lavorare sugli effetti dei raggi X e dei raggi alfa, giungendo alla conclusione che il bersaglio colpito dalle radiazioni doveva essere approssimativamente delle stesse dimensioni del fago stesso. Era il giugno 1940 e l'esercito tedesco stava avanzando verso Parigi, così Luria fu costretto a fuggire in America.
Alla Columbia University con il fisico Frank Exner continuò il progetto iniziato a Parigi e dimostrarono che un batteriofago era più sensibile ai raggi X in soluzione salina piuttosto che in una soluzione di sostanze organiche che proteggevano il fago dalle radiazioniSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, pp. 83.
Il 30 dicembre 1940 iniziò la collaborazione con Delbrück e l'estate successiva scoprirono che quando due virus attaccano lo stesso batterio solo uno riesce a riprodursi: esisteva un principio di esclusione reciprocaSalvador E. Luria, Storia di geni e di me, p. 84. In assenza di conoscenze specifiche sulla struttura e funzione del DNA (solo nel 1953 Watson e Crick scoprirono la doppia elica) fu difficile interpretare i risultati ottenuti e solo diversi anni dopo fu chiaro quale fosse il reale meccanismo.
Il primo contributo fondamentale della coppia Luria-Delbrück è stato il test di fluttuazione (chiamato anche Esperimento di Luria-Delbrück), che fornì la prima risposta al problema, molto sentito all'epoca, dell'acquisizione della resistenza ai virus da parte dei batteri. Questo esperimento dimostrò come le mutazioni non fossero dei processi pre-adattativi ma dei processi assolutamente casuali.
Nel 1946 scoprì il primo esempio di riattivazione di cellule e organismi che avevano subito danni da radiazioni interpretando il risultato come effetto di una ricombinazione genetica.
Nel 1950 accettò un posto come professore di batteriologia all'Università dell'Illinois, dove stava indagando sul perché una coltura di Escherichia coli fosse capace di bloccare la produzione di fagi, scoprendo così il fenomeno di restrizione e modificazione.
Test di fluttazione
Fu Salvatore Luria, nel 1943, a ideare l'esperimento, ispirandosi alle slot machines.