Un progetto.

Dopo la lunga pausa estiva ricomincia la passeggiata all’interno del codice genetico. Vediamo oggi come il DNA è organizzato all’interno del nucleo, il suo grado di impaccamento in strutture abbastanza complesse. Ma, ancor prima, qualche parola sulla caratterizzazione molecolare dei geni.

In ogni gene si alternano tratti codificanti, gli esoni e porzioni non codificanti, gli introni. Gli esoni rappresentano le sequenze presenti nell’RNA maturo, mentre gli introni sono rimossi dal trascritto in un processo conosciuto come splicing dell’RNA. Prima che le molecole di RNA messaggero lascino il nucleo, quindi avvenuta la trascrizione, gli introni vengono eliminati e gli esoni ricuciti con precisione estrema a formare un’unica molecola. In questa fase è necessaria l’accuratezza del sistema, sostenuta e garantita da un insieme di proteine capaci di riconoscere sequenze particolari che fungono da segnali. A tal proposito è bene ricordare le sequenze consenso che delimitano gli introni: iniziano sempre con GU e terminano con AG. È a livello di tali sequenze che avvengono le reazioni di saldatura.

Una pausa a sottolineare la situazione drammatica che vive in questo momento la ricerca nel nostro paese. Si formano le menti con poca disponibilità e mezzi, è un lavoro solo per chi può permetterselo, ma poi quasi sempre lo esercita chi ha le tasche vuote. Passi anche 12 ore della tua giornata sotto un neon, molto spesso in spazi angusti, fra l’aria viziata dalle polveri e odori. Cerchi di sfondare aggiungendo un po’ di più, trasmettendo il desiderio, rincorrendo la conoscenza. Ti ritrovi dentro e hai poco tempo, ma soprattutto poco spazio nella mente per vedere che qualcosa sta sfuggendo e così passi gli anni nobilmente, fra il rispetto della gente che comprende e tremila difficoltà pratiche che forse, mi viene il dubbio, non apparterrebbero a noi. Se non ci fossero faremmo molto e di più. E alla fine dopo minimo un decennio di precariato, un curriculum brillante e ancora tanta elasticità nel cervello sei costretto a pensare che altrove forse era meglio…

Cromosoma eucariote.

Il DNA all’interno della cellula eucariote è sempre combinato con proteine a formare la cromatina; è organizzato quindi in strutture compatte. I livelli di organizzazione successivi prevedono inizialmente la formazione del nucleosoma, cui partecipano delle proteine dette istoni. Se ne conoscono 5 tipi: H1, H2A, H2B, H3, H4. Il nucleosoma è formato dall’assemblaggio di due molecole di ciascuno dei tipi istonici H2A, H2B, H3, H4, a formare un ottamero attorno cui si avvolge il DNA in una lunghezza pari a circa 146 coppie di basi. L’istone H1 non partecipa direttamente alla formazione del nucleosoma, ma si posiziona fra due ottameri adiacenti.

Quando la cromatina viene analizzata al microscopio elettronico, si possono visualizzare due tipi di fibre: quella da 10 e quella da 30 nm. La fibra da 10 nm è costituita in realtà da una fila continua di nucleosomi e non è necessaria la presenza dell’istone H1; quella da 30 nm viene fuori dall’avvolgimento della fibra su se stessa, ogni giro comprende 6 nucleosomi. L’orientamento dei nucleosomi all’interno della fibra è quello del solenoide, ruotati di 60° l’uno dall’altro.

Ulteriori condensazioni danno luogo a cromosomi compatti che possono essere visibili durante particolari momenti del ciclo cellulare.

Questo è un cariotipo, ossia il corredo cromosomico di un individuo. Si possono osservare 22 coppie di cromosomi, detti autosomi, per distinguerli dai cromosomi sessuali. Quello della foto è un cariotipo femminile umano, data la presenza di una coppia di cromosomi X, se fosse stato un cariotipo maschile, oltre alle 22 coppie di autosomi, avremmo avuto un cromosoma X ed uno Y. Da qui si evince chiaramente che è l’uomo a determinare il sesso.

Il progetto nasce dentro senza che tu nemmeno te ne accorga. Può essere considerato una ragione per andare oltre e non un modo per riempire il tempo. Al meglio delle proprie capacità si deve strutturare ed elaborare nelle sue fasi, ben distinte l’una dall’altra, che si congiungeranno alla fine a formare un armonico insieme fatto di presupposti, ipotesi, dati sperimentali già esistenti, valutazioni circa l’importanza dello stesso in termini di impatto, condizioni di realizzazione e infine, quello a cui si aspira più di tutto, alle possibili applicazioni pratiche.

Mutazioni.

Facciamo un salto indietro e per introdurre il concetto di mutazione ricordiamo la duplicazione del DNA. Durante l’incorporazione dei nucleotidi nella catena nascente può capitare che venga inserita una base al posto di un’altra. Anche se la DNA polimerasi possiede un’attività di correzione delle bozze, può essere che, per svariati motivi, alcuni nucleotidi errati sfuggano al controllo e vengono ad essere fissati nella catena di nuova sintesi. Si parla di mutazioni genetiche, le quali possono avvenire in punti diversi nella catena del DNA; se avvengono in una sequenza codificante, una volta tradotta in proteina, possono determinare variazioni aminoacidiche con conseguente alterazione della funzione proteica. Se la mutazione avviene nelle cellule germinali (ovociti e spermatozoi) viene trasmessa alle generazioni successive, se isolate alle cellule somatiche non verrà trasmessa ai figli. Quando si dice che una mutazione genetica è associata ad una particolare patologia, si intende che interessa una proteina che può avere qualche legame con la malattia stessa.

Esistono poi delle mutazioni che non riguardano solo i nucleotidi, ma anche cambiamenti nel numero e nella forma dei cromosomi, sono le cosiddette mutazioni cromosomiche. Alcune di queste situazioni possono dar luogo a gravi malattie, come per esempio la sindrome di Down, in cui le cellule dell’individuo portano tre copie, anzichè due del cromosoma 21. Si parla infatti di trisomia del 21.

Ma, ne parleremo più estesamente in un’altra puntata.

Abbiamo ricominciato!

Adoro muovermi negli ambienti che mi appartengono quando in giro non si vede volare una mosca. Ho la sensazione di vivere la libertà più assoluta: nel pensiero…, in fantasia…, con me stessa.