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EVOLUZIONE/ Scommesse sull’eredità: più che i geni, contano i prioni

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Un aspetto affascinante di questi studi, effettuati in buona parte nel laboratorio di Susan Lindquist, al Whitehead Institute for Biomedical Research (Cambridge, Massachusetts), è che la transizione conformazionale che porta ai prioni amiloidi è molto favorita quando le cellule sono sottoposte a stress di vario tipo. Questa risposta all’ambiente mediata dai prioni permette alle cellule di acquisire in modo repentino nuove caratteristiche, la cui capacità globale di conferire vantaggi alle cellule può così essere esplorata, messa alla prova, ed eventualmente selezionata. Il potere che le proteine prioniche hanno di indurre cambiamenti molteplici e rilevanti negli stati cellulari dipende dal fatto che esse funzionano generalmente in punti nevralgici del flusso dell’informazione genetica, pertanto una loro alterazione può produrre effetti sulla concentrazione e sull’attività di migliaia di altre proteine nella cellula.

Uno studio del laboratorio di Susan Lindquist, appena pubblicato dalla rivista Nature (vol. 482, pp. 363-368), mostra ora che molti ceppi di lievito ritrovati in natura (cioè non provenienti da stock di laboratorio) posseggono numerosi prioni, che i prioni inducono effetti, generalmente benefici, in misura molto diversa nei diversi ceppi, e che il fenotipo vantaggioso conferito dai prioni può, in seguito al riassortimento genetico che avviene comunemente durante il processo di meiosi, divenire indipendente dal prione stesso. Tradotta in termini meno tecnici, quest’ultima osservazione significa che i prioni si stanno rivelando come agenti di eredità in grado di produrre, in riposta a stimoli ambientali, nuovi tratti biologici, i quali possono essere trasmessi per generazioni alla progenie, conferendole eventuali vantaggi, e possono, in seguito, essere fissati più stabilmente grazie a cambiamenti genetici successivi.

In questa prospettiva i geni, e più in generale tutta l’informazione genetica scritta nel DNA, si configurano come attori secondari dei cambiamenti evolutivi, mentre per i prioni si intravede un ruolo di protagonisti delle svolte evolutive, secondo una modalità “lamarckiana” di eredità biologica, in cui stati dell’organismo indotti da fattori ambientali (caratteri acquisiti) possono essere memorizzati in strutture proteiche le quali, in virtù di un affascinante processo di auto-propagazione, possono trasmetterli alla progenie in modo indipendente dall’informazione genetica. Questo ambito della ricerca biologica riserva certamente grandi sorprese per il futuro.

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