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centrale si è “incrinato” di fronte alla complessità della vita.
Che cos’è esattamente il dogma centrale?
La relazione lineare che lega ogni gene all’RNA e al corrispon-
dente enzima; essa si è poi modificata in “un gene – una pro-
teina”, poiché non tutte
le proteine sono enzimi
(alcune svolgono attività
strutturali) e poi in “un ge-
ne – una catena polipep-
tidica” dal momento che
alcune proteine risultano
costituite da più catene
polipeptidiche associate
tra loro. Infine, appurato
che un gene può conte-
nere informazioni utili per
la sintesi sia di RNA sia di
più proteine, si è passati a
“un gene – una funzione”.
Pur nella sua validità, il
dogma centrale costitui-
sce una semplificazione
eccessiva delle poten-
zialità informazionali del
DNA, che contiene non
solo il codice genetico ma
anche le istruzioni specifi-
che per una sua lettura se-
lettiva in risposta alle sva-
riate e mutevoli esigenze
cellulari.
E i singoli geni
codificano solo
per una specifica
funzione?
Effetti riconducibili all’a-
zione di geni singoli sono
in realtà l’eccezione, non
la regola, come emerge
dagli scarsi risultati otte-
nuti finora con la
terapia
genica
(sostituire il gene
difettoso per ripristinarne
la funzione) che non fun-
ziona nelle malattie dovu-
te a difetti di più geni.
Per essere efficace la terapia dovrebbe poter intervenire sull’in-
terazione tra tutti questi geni. La complessità della vita scaturi-
sce non dal numero dei geni ma dal numero dei loro reciproci
legami ovvero dalla complessa rete di interazioni che li collega
facendoli accendere, spegnere o modulandone le rispettive
attività.
Lo stesso vale per il colore dei fiori: la sintesi dei pigmenti
infatti prevede l’intervento di più geni, alcuni che trasformano
precursori incolori in composti colorati, altri che regolano la
sintesi dei primi, altri ancora che controllano la stabilità dei pig-
menti e la loro localizzazione cellulare. L’attività di questo grup-
po di geni è, a sua volta, controllata da fattori di trascrizione,
codificati da altri geni ancora… in una cascata interminabile di
interazioni che rappresentano la regola anche nell’espressione
dei caratteri più semplici.
E i geni, oltre a interagire tra loro,
interagiscono con altri elementi della cellula?
Sicuramente: ricevono informazioni dai loro stessi prodotti (mR-
NA e proteine) che li tengono informati della necessità o meno
di continuare a funzionare come pure dalla grande quantità di
DNA non codificante (junk DNA o DNA-spazzatura) e dall’am-
biente esterno (da intendersi come fonte di cibo, di stress
ecc.). Recentemente è stato messo in gioco, in alcuni batteri,
anche il caso, sotto forma di variazioni aleatorie nell’ambito dei
fenomeni di regolazione, capaci di contribuire alla variabilità
dei diversi cloni.
In quest’ottica, che forma assume il dogma
centrale?
Anziché rappresentarlo con una linea retta che collega in modo
univoco ogni gene alla sua proteina, dovremmo disegnarlo co-
me un albero che evidenzia come da un gene possano derivare
più mRNA ognuno dei quali può, a sua volta, formare più pro-
teine diverse capaci, a loro volta, di svolgere funzioni diverse.
Che cosa resta, insomma, del vecchio dogma
centrale?
Prima di tutto l’idea che in scienza non ci sono dogmi e poi
uno schema non più lineare e pieno di correzioni, una sorta di
albero in cui i geni rappresentano un tronco ricco di ramifica-
zioni e in cui foglie e radici continuano a infoltirsi formando reti
inestricabili.
Il che ci dice che lo sviluppo di una cellula e la sua complessità
non sono completamente programmate nel genoma cellulare:
il vero segreto del codice della vita, più che trovarsi nei 3 miliar-
di di lettere che compongono il DNA, promette di celarsi nella
dinamica della loro espressione
.
C
apitolo 12
j
Le basi molecolari dell’ereditarietà
45
quARTA complicazione
Gli RNA e le proteine
possono regolare per re-
troazione i rispettivi geni
:
la via che porta dal DNA
alle proteine non è a senso
unico. L’esperienza ha dimo-
strato che sia l’mRNA sia le
proteine possono intervenire
direttamente sul DNA, tal-
volta proprio sul gene che li
ha prodotti.
QUINTA complicazione
I geni interagiscono tra loro
: spesso un
gene risulta attivato o disattivato da se-
gnali prodotti da altri geni il che porta alla
formazione di una rete di regolazione assai
complessa sull’intero genoma.
GENE2
PROTEINA
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