Forse non tutti sanno che in biologia esiste un “dogma”, chiamato appunto dogma centrale della biologia, il quale prevede che l’informaziona genica proceda sempre dal DNA alle proteine, passando per il trascritto di RNA, anche se in realtà non tutto il DNA codificante codifica per delle proteine. Questo dogma è stato mandato al diavolo dai retrovirus (piccoli ma fetenti, questi virus, eh?), ovvero virus che hanno il loro genoma sottoforma di RNA, e non di DNA, come l’arcinoto virus dell’AIDS…….questi infatti utilizzano, una volta infettata la cellula ospite, una trascrittasi inversa per formare del DNA da uno stampo a RNA (esattamente l’incontrario di una RNA polimerasi). Questo per dimostrare che nelle scienze, una volta che credi sicura una cosa, subito ti viene smontata dall’evidenza… e meno male!
Ma c’è un’altra cosa di cui vorrei parlare, e che costituisce l’argomento del mio post. Ed è un esempio di come convinzioni acquisite possano rivelarsi errate di fronte a casi non considerati prima.
Oramai tutti, specialisti, mediamente informati e non, sappiamo come il DNA sia il depositario dell’informazione genetica, e questa serve per progettare, costruire e regolare l’organismo. L’informazione genetica è contenuta nella sequenza nucleotidica del DNA, formata dalle basi A, T, C, G.. (semmai andatevi a rivedere il mio precedente post sulla PCR per struttura del DNA). In base alla sequenza la cellula codifica una corrispondente proteina. Ebbene, Fino a qualche tempo fa si credeva indiscutibilmente che l’informazione genetica fosse contenuta soltanto nella sequenza di basi azotate. Si è invece scoperto che non è solo così, ovvero esiste tutta una serie di informazioni fondamentali alla cellula per regolare la sua espressione genica, ovvero il come e il quando vengono letti i geni che non dipendono dalla sequenza di DNA; queste informazioni dipendono infatti da modificazioni covalenti del DNA e degli Istoni, ovvero le proteine attorno alle quali il DNA si avvolge. E’ stato infatti visto come lo stato di aggregazione del DNA sia estremamente significativo: DNA estremamente avvolto (si dice superavvolto) sugli istoni è silente, nel senso che non viene trascritto in proteine, invece DNA rilassato è attivo trascrizionalmente, e la sua informazione viene così utilizzata. Lo stato di condensazione del DNA si è visto che è gran parte regolato da quelle modificazioni covalenti sovramenzionate, in particolari le più importanti e più studiate sono:
Acetilazione di residui amminoacidici degli istoni, questa aggiunta mediata dall’enzima HAT (istone acetil-transferasi) riduce la condensazione del DNA, rendendolo attivo.
Metilazione di residui amminoacidici degli istoni, mediata dall’enzima HMT (istone metil transferasi), stabilizza l’interazione DNA istone, rendendo così più difficile la trascrizione.
Metilazione del DNA, questa reazione è mediata dall’enzima DNMT (DNA metil transferasi), che metila la citosina in sequenza C-G. Questa metilazione è utile alla cellula per reprimere la trascrizione di lunghi tratti di DNA
Questo tipo di informazione si chiama epigenetica, ed è una nuova frontiera per la Biologia molecolare, perchè molte malattie, tumori in primis, sono dovute a malfunzionamenti di questo repertorio epigenetico.
Tags: Biologia molecolare, Epigenetica
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Infatti io non sapevo nulla del DOGMA della biologia. Già come parola mi ispira poca fiducia, però se ci pensi in tutte le scienze ci sono dei “principi primi” la differenza tra la scienza ed altri campi del sapere è che i nostri dogmi non sono veri dogmi, ma “dogmi momentanei” pronti a cadere di fronte ad un modello più adatto.
Potresti dire qualcosa di più sul linguaggio degli istoni?Mi sembra interessante…
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