Flemming si formò in medicina all’Università di Praga, laureandosi nel 1868. In seguito, prestò servizio nel 1870-71 come medico militare nella guerra franco-prussiana. Dal 1873 al 1876 lavorò come insegnante all’Università di Praga. Nel 1876 accettò un posto come professore di anatomia all’Università di Kiel. Divenne direttore dell’Istituto Anatomico e vi rimase fino alla sua morte.
Con l’uso di coloranti all’anilina fu in grado di trovare una struttura che assorbiva fortemente i coloranti basofili, che chiamò cromatina. Identificò che la cromatina era correlata a strutture filiformi nel nucleo della cellula-i cromosomi (che significano corpi colorati), che furono chiamati così in seguito dall’anatomista tedesco Wilhelm von Waldeyer-Hartz (1841-1923). Anche lo scienziato belga Edouard Van Beneden (1846-1910) li aveva osservati, indipendentemente.
Flemming studiò il processo di divisione cellulare e la distribuzione dei cromosomi ai nuclei figlia, un processo che chiamò mitosi dalla parola greca per filo. Tuttavia, non vide la divisione in metà identiche, i cromatidi della figlia. Studiò la mitosi sia in vivo che nelle preparazioni colorate, usando come fonte di materiale biologico le pinne e le branchie delle salamandre. Questi risultati furono pubblicati per la prima volta nel 1878 e nel 1882 nel libro seminale Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung (1882; Sostanza cellulare, nucleo e divisione cellulare). Sulla base delle sue scoperte, Flemming ipotizzò per la prima volta che tutti i nuclei delle cellule provenissero da un altro nucleo precedente (coniò la frase omnis nucleus e nucleo, dopo omnis cellula e cellula di Virchow). Il biologo ucraino Petro Peremazhko (1833-1893) scoprì la mitosi nello stesso 1878 sulla coda di Triturus.
cromosomi Politenici in un Chironimus delle cellule delle ghiandole salivari, uno degli oltre 100 disegni da Flemming libro Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung, 1885
Illustrazioni di cellule con cromosomi, mitosi e, dal libro Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung, 1882
Flemming è noto anche per la sua filantropia. Ogni settimana nutriva i senzatetto, donando ogni anno il 20% del suo stipendio ai rifugi per senzatetto. Ha insegnato soprattutto i bambini che erano troppo poveri per frequentare la scuola di matematica e scienze.
Flemming non era a conoscenza del lavoro di Gregor Mendel (1822-84) sull’ereditarietà, quindi non fece la connessione tra le sue osservazioni e l’eredità genetica. Passarono due decenni prima che il significato del lavoro di Flemming fosse veramente realizzato con la riscoperta delle regole di Mendel. Il canale scientifico ha definito la scoperta di Flemming della mitosi e dei cromosomi come una delle 100 scoperte scientifiche più importanti di tutti i tempi e una delle 10 scoperte più importanti nella biologia cellulare.
Il nome di Flemming è onorato da una medaglia assegnata dalla Società tedesca di Biologia Cellulare (Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie).
