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BIOLOGIA/ Ecco il "sistema di controllo satellitare" della vita

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«Gli interruttori genetici funzionano come sistemi GPS. Proprio come questi calcolano la posizione della vettura integrando diversi stimoli, gli interruttori integrano informazioni spaziali nell’embrione rispetto a longitudine, latitudine, altitudine e profondità e definiscono le aree in cui i geni sono attivati e disattivati».

Questa è l’immagine centrale del moderno pensiero della “nuova scienza dell’Evo-Devo (Evolutionary developmental Biology)”, come recita il sottotitolo del bel libro di un noto genetista (Sean Carroll, Infinite forme bellissime, Codice): gli interruttori genetici sono i registi occulti della vita che, a seconda della sinfonia che dirigono, determinano una forma bellissima piuttosto che un’altra e, al contempo, possono trasformare l’una nell’altra, senza mai interrompere la musica.

Sono potenti e intelligenti come il Global Positioning System (GPS)! I due massimi problemi della biologia teorica, l’ontogenesi e l’evoluzione, sono risolti con un solo termine, “il gene interruttore”: la forma della vita è la manifestazione visibile della sua regia e l’evoluzione della vita è il suo flusso ininterrotto nel tempo, per mutazione. Carroll è professore di genetica all’University of Wisconsin e la sua attività scientifica è considerata fondamentale per la comprensione della nuova versione dell’evoluzione, appunto la “Evo-Devo”.

Questo libro ne è una importantissima sintesi per il grande pubblico e porta la prefazione di Telmo Pievani. Vediamo il problema dell’ontogenesi.

Ogni organismo deriva da una cellula sola, sferica e omogenea. Dove si trovano le istruzioni per il montaggio di tutti gli organi di cui è fatto l’animale? Come fa la testa a prendere la forma che ha e come fa ad assumerla in quella posizione? E la stessa domanda vale per i denti, per gli occhi, per il cuore, per i piedi, per le unghie ecc… E ancora: ciascuna cellula di ogni tessuto (oltre 200 tipi nel corpo umano) possiede gli stessi geni di tutte le altre.

Eppure il bastoncello dell’occhio ha un metabolismo molto diverso da quello dell’osteocita del femore o ancora della cellula di un nefrone; questo accade grazie all’attività di alcuni geni e al silenziamento di altri. Ma chi o che cosa decide questa scelta? Ecco la scoperta di Carroll: gli interruttori sono i responsabili ultimi di ciascuna fase dello sviluppo dell’embrione e sono attivati tra loro a cascata: quelli ora attivi sono stati indotti da altri precedenti e a loro volta ne stimoleranno nuovi. Ma cosa c’è all’inizio di tutto? Qual è la prima mossa nell’uovo fecondato? È la definizione di due poli nella sfera dell’uovo.

È la creazione dell’asse principale, quello cefalo-caudale. Segue immediatamente la determinazione degli altri due assi, quello dorso-ventrale e quello latero-laterale. Sembra che gli assi si creino attraverso la distribuzione a gradiente di una o più proteine (tra cui la cordina nei vertebrati).



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