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

Nonostante si pensi comunemente che l’eredità dei tratti biologici si basi esclusivamente sull’eredità di specifiche sequenze di DNA, sta diventando sempre più evidente l’importanza, per gli organismi e per l’evoluzione delle specie viventi, della trasmissione “epigenetica” dei tratti biologici. Nel suo uso più frequente, il termine “epigenetica” include tutti  meccanismi di eredità biologica non basati sull’informazione scritta nella sequenza del DNA. I cosiddetti prioni, la cui esistenza è stata ormai dimostrata in molti organismi, compreso l’uomo, si stanno rivelando come un caso estremo di eredità epigenetica, che potrebbe essere destinato a cambiare la nostra visione dell’eredità e dell’evoluzione biologica.

I prioni sono proteine che possono esistere in diverse conformazioni, una delle quali (definita conformazione prionica) ha la straordinaria peculiarità di poter replicare se stessa, agendo come stampo per la conversione alla conformazione prionica di altre molecole della stessa proteina. Per la maggior parte dei prioni (ne sono note alcune decine), questa conformazione auto-propagantesi può essere descritta come un ben ordinato polimero fibrillare, detto anche prione amiloide. Quando in una cellula sono presenti prioni amiloidi, questi possono influenzarne il comportamento e la capacità di sopravvivenza. Nel caso delle malattie neurodegenerative come l’Encefalopatia Spongiforme Bovina (BSE, o Morbo della mucca pazza, il cui studio permise a Stanley Prusiner di scoprire i prioni ed essere insignito per questo del Premio Nobel per la Medicina nel 1997), i prioni producono effetti negativi che sono alla base della malattia stessa.

Ma nel fungo unicellulare Saccharomyces cerevisiae (il comune lievito di birra), e probabilmente in molti altri organismi, senza escludere l’uomo, diversi tipi di prione possono, quando presenti, produrre vantaggi per l’organismo stesso. Studi recenti nel lievito di birra hanno permesso di capire che alcuni prioni amiloidi, che conferiscono alle cellule la capacità di crescere in condizioni avverse, possono essere frammentati in pezzi più piccoli, i quali – ed è questo il punto più rilevante - vengono distribuiti alle cellule discendenti durante la divisione cellulare e, auto-propagandosi in esse, producono nelle cellule figlie la stessa capacità di sopravvivenza in condizioni avverse posseduta dalla cellula madre. In questo modo, possono essere trasmessi/ereditati fenotipi in modo del tutto indipendente dal DNA, attraverso strutture proteiche in grado di replicare se stesse anche in modo transgenerazionale.