ORIGINE DELLA VITA E CHIMICA PREBIOTICA-ORIGIN OF LIFE AND PREBIOTIC CHEMISTRY : LA TRASMISSIONE GENICA

Post n. 35

Il DNA (acido desossiribonucleico) è il genoma, la molecola che contiene l’informazione genetica. È scritto nel DNA se un organismo sarà un essere umano, un albero o un microorganismo. Nel DNA di tutti gli organismi, sono stati individuati decine di migliaia di segmenti chiamati geni. Sono geni, o gruppi di geni, che stabiliscono il colore della pelle, il numero della dita di una mano e così via. Ogni gene è costituito da alcune centinaia di triplette di basi. Ogni organismo vivente trasmette sempre il proprio patrimonio genetico ai discendenti e tale trasmissione viene chiamata verticale. Spesso nei discendenti il patrimonio ereditario subisce delle mutazioni, cioè una base viene sostituita da un’altra base cambiando il significato della tripletta che adesso codifica per un altro amminoacido. Se tale sostituzione è neutra o dà al nuovo organismo un vantaggio rispetto agli altri organismi, essa si mantiene e viene trasmessa alla prole. Se invece la mutazione è svantaggiosa è probabile che l’organismo muore e quella linea evolutiva si estingue. Lo studio della disposizione delle basi nei geni e della disposizione degli amminoacidi nelle proteine viene chiamato sequenziamento. L’analisi comparata mette poi a confronto i DNA o le proteine dei vari organismi e da tale confronto si può risalire al progenitore comune. Con l’aiuto della Paleontologia si può risalire spesso al periodo in cui tale separazione si è verificata. Sappiamo così, che l’uomo e lo scimpanzé hanno in comune il 99% del loro DNA e che il loro progenitore deve aver vissuto circa 5-6 milioni di anni fa, che mammiferi e rettili ebbero un progenitore comune intorno a 150 milioni di anni fa. In definitiva il sequenziamento genico e delle proteine non fa che confermare a livello molecolare la teoria dell’evoluzione di Darwin. Poiché i geni si trasmettono da un organismo ai propri discendenti stabilendo un legame di parentela, l’albero genealogico di Darwin che riguardava gli organismi superiori, è stato esteso indietro nel tempo, anche ai micro organismi.

Sembrava tutto abbastanza chiaro quando, negli anni 80 del secolo scorso, venne scoperta, nel mondo batterico e fra eucarioti monocellulari, la trasmissione laterale detta anche trasmissione orizzontale: i geni non si trasmettono soltanto da un organismo ai propri discendenti ma anche tra cellule che non presentano alcun legame di parentela. A livello batterico, quindi, non è sempre chiaro se un determinato gene appartiene alla linea evolutiva di un tale organismo, o se esso sia stato trasmesso da altri batteri appartenenti a linee evolutive diverse. Quando si scende a livello batterico la costruzione di un albero filogenetico diventa molto complicato. L’albero genealogico rimaneva però ancora valido per gli organismi superiori e si escludeva con forza la trasmissione orizzontale potesse interessare questi organismi.

Agli inizi degli anni ‘90 del secolo scorso un mio amico è stato chiamato da un conoscente il quale gli racconta che durante la pulizia dell’orto si è accorto della presenza di un serpente che ha immediatamente ucciso e non sapendo dove buttarlo lo ha sepolto. Dopo qualche settimana, finita la pulizia dell’orto ha trapiantato delle piantine di cavolfiore. Raggiunto il periodo di maturazione in una pianta il cavolfiore, con sua grande sorpresa, non era uguale agli altri. Scherzi della natura? Ma il proprietario dell’orto, dopo aver scattato delle foto, ha scavato sotto la piantina. Con sua grande sorpresa ha trovato la pelle del serpente, quello era il luogo dove lo aveva seppellito.

Le foto sono state inviate a due riviste di divulgazioni di scientifiche. Una rivista non ha riposto, l’altra le ha rimandate indietro con la causale “non ci occupiamo di queste cose”. Ora, è vero che a quell’epoca un simile evento non trovava nessuna spiegazione scientifica e poteva essere catalogato come semplice stranezza della natura. Ma, senza voler fare polemiche, chiunque si occupa di scienza dovrebbe anche avere sempre presente che prendere le conclusioni della scienza come definitive vuol dire elevare a dogma fatti e teorie.

E infatti, dopo quasi un ventennio, intorno al 2010, si è scoperto che il trasferimento genico orizzontale coinvolge anche gli organismi superiori. I responsabili di tale trasferimento sono virus e batteri che infettano le cellule di piante e animali e vi trasferiscono segmenti dei loro geni. Inoltre, i patogeni batterici che entrano nelle cellule vegetali e animali possono prelevare materiale genetico estraneo, trasportalo nelle loro cellule e quindi servire da vettori per il trasferimento genico orizzontale. Fino ad alcuni anni fa si riteneva che virus e batteri fossero gli unici vettori per il trasferimenti genico orizzontale tra piante e animali. Insomma non poteva esserci una trasmissione diretta per le cellule vegetali, che generalmente hanno una parete cellulare protettiva. Negli ultimi anni è stato scoperto che anche gli insetti, con le loro parti dure e affilate, possono trasferire materiale genetico estraneo sia a piante che animali.

Oggi si ritiene che non ci siano ormai barriere che impediscano l'ingresso di materiale genetico estraneo nelle cellule di qualsiasi specie sulla terra.

E allora possiamo forse spiegarci cosa è successo alla piantina di cavolfiore. Mentre le radici affondavano lentamente nel terreno per ancorare la pianta al suolo, l’apice radicale, già considerato da Darwin il cervello delle piante, deve aver toccato la pelle del serpente. Le squame della pelle sono costituite da cellule esterne prive di nucleo ma ricche di cheratina, un materiale proteico molto duro, e cellule interne che conservano il nucleo. Il materiale proteico molto duro che deve aver ferito l’apice radicale e trasmesso alla radice i geni di una nuova morfogenesi che hanno sostituito o si sono aggiunti alla morfogenesi originaria.

Ora, viene spontaneo chiedersi: cosa accadrà in futuro quando l’aggiunta o la sostituzione genica di questo livello diventerà una tecnica di laboratorio.

Intanto stiamo parlando della morfologia di un fiore. Che la forma del fiore sia rotondo, allungato o a spirale riguarda l’estetica, ma il sistema metabolico nel suo complesso non è stato intaccato. Quando questa tecnica sarà disponibile, potremo dare a fiori e frutti forme stravaganti.

Forse qualche bizzarro biologo riuscirà a compiere qualche bizzarro esperimento dando a una scimmia la forma di un serpente o di un cane. Ma in un caso di questo tipo la forma non è indipendente dal sistema metabolico di tutto l’organismo, una simile creatura probabilmente non vivrebbe a lungo, il sistema metabolico non le consentirebbe.

Vedremo cosa ci riserverà il futuro, in ogni caso è sempre opportuno vigilare. Intanto, rimanendo nell’ambito dei fiori ne esistono parecchi che vengono classificate come stranezze della natura.

Da: Meteoweb.eu