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Nel 1957 Francis Crick formulò la teoria “dal DNA a RNA e
quindi a proteine” che evidenziava il flusso unidirezionale
dell’informazione dal DNA alle proteine e mai nella direzione
inversa: questa relazione esprimeva il
dogma centrale della
biologia
. Si aveva la sensazione che i segreti della vita fossero
sul punto di essere svelati; in realtà, anche dopo aver decodi-
ficato il genoma dell’uomo e di oltre un migliaio di altri orga-
nismi, dai mammiferi ai virus, dalle piante ai batteri, grazie alla
mobilitazione di mezzi ingenti e milioni di ricercatori, i meccani-
smi che danno vita alla cellula restano ancora celati e il dogma
Obiezioni al dogma centrale
Questioni aperte Nuove frontiere
&
ezione
E
j
Le basi molecolari dell’ereditarietà: genetica ed evoluzione
S
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DOGMA CENTRALE
Ogni gene è composto da un segmento
di DNA e produce un solo tipo di mRNA, che a sua volta di-
rige la sintesi di un solo tipo di proteina, che svolge una sola
funzione. Ma la realtà biologica è più complessa.
prima complicazione
Uno stesso gene può essere
regolato da segnali diversi
: con-
trariamente al dogma, l’attività di
un gene è regolata da diversi tipi
di segnali che agiscono in manie-
ra diversa sulla sua espressione
aumentandola, diminuendola o
modificandola.
seconda complicazione
Uno stesso gene può originare diversi
RNA
: un gene non produce solo un mRNA.
A seconda del segnale può essere prodotta
una gamma di diversi messaggeri, ognuno
dei quali porterà alla sintesi di proteine di-
verse. Infatti, prima della traduzione alcune
porzioni dell’mRNA vengono eliminate.
SETTIMA complicazione
Le funzioni complesse
riguar-
dano da centinaia a migliaia di
geni, i cui prodotti interagisco-
no tra loro in modo dinamico.
La funzione deriva, cioè, non
dalla somma dell’azione di sin-
goli prodotti genici ma come
proprietà di sistema.
Terza complicazione
Una stessa proteina può
svolgere funzioni diverse
: una
stessa proteina può intervenire
spesso in più vie metaboliche.
Associandosi con altre mole-
cole, può cambiare completa-
mente forma e funzione.
SeSTa complicazione
Anche il DNA non codificante ha un suo
ruolo
:i 25.000 geni codificanti censiti nel genoma umano occupano solo
l’1,5% del genoma. Il resto, cioè il 98,5% (detto DNA spazzatura) contie-
ne sequenze di regolazione che indicano ad altri geni quando accendersi
o spegnersi; geni che codificano per RNA che non viene tradotto in pro-
teine; molto DNA a funzione ancora ignota. Esso aggiungerebbe così un
ulteriore grado di complessità al genoma.
GENE
P
GENE
RNA
DNA
SEGNALE MOLE-
COLARE
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