Questo articolo ha avuto una genesi insolita: nasce da un articolo che ho letto sul Corriere (a questo punto metà di voi ha chiuso il browser) che… mi è piaciuto. Vi siete mai chiesti, esattamente, che cosa voglia dire “avere i geni uguali a quelli degli animali“?

Lo dice il Corriere, sarà vero: osereste mangiare ancora le vostre sorelle? Fonte foto: spreadshirt.it

Quell’articolo, seppur romanzato, contiene dei brandelli di verità che mi piacerebbe condividere con voi: molti geni, soprattutto quelli indispensabili alla vita delle cellule e quelli legati allo sviluppo, sono condivisi da quasi tutti gli organismi, anche molto distanti dall’uomo.

Se avete letto l’articolo, vi dico subito che l’ostrica non ha nessun gene uguale ai nostri. Ora riprendetevi da questa distruzione dell’incantesimo, perchè la realtà è comunque affascinante.

Tanto tempo fa viveva un essere che chiamaremo a titolo di esempio fufi. Non come nome proprio: era un fufi, così come un gatto è un gatto e un Thermus aquaticus è un Thermus aquaticus. Ebbene, succede che per svariati motivi i fufi si evolvono, dando origine a due specie differenti. Il loro DNA è simile, ma ha accumulato varie modifiche (mutazioni puntiformi, riarrangiamenti cromosomici, duplicazioni di cromosomi, perdite di cromosomi, copia e incolla selvaggio), che si riflettono peraltro nell’aspetto degli animaletti che discendono dai fufi (che possono pure essere morti tutti, giusto per dare il colpo finale all’incantesimo).

La Natura sperimenta su tutto il genoma con la stessa frequenza: è però possibile che sopravvivano solo gli esperimenti che non vanno a toccare i geni “sensibili” che sono indispensabili alla vita della cellula (ad esempio, la sintesi di nutrienti fondamentali, la regolazione del ciclo di divisione cellulare, eccetera). Tradotto: se cambiate a casaccio la carrozzeria alla macchina, andrà meglio o peggio, consumerà di più o di meno, ma comunque andrà. Se intervenite sui pezzi del motore, è molto probabile che questo non andrà più. Ecco che nei discendenti dei fufi molto DNA sarà stato modificato – alcuni geni possono essere addirittura andati perduti – ma è molto probabile però che i geni fondamentali siano stati toccati solo minimamente. Date ai fufi qualche miliardo di anni, e vi ritroverete con un pianeta – che a titolo meno d’esempio potremmo chiamare Terra – pieno di esseri viventi che condividono molti geni ortologhi*, ossia geni che hanno avuto un’origine evolutiva comune, mantenendo nel tempo funzioni simili.

Alcuni di essi funzionano anche se presi da un organismo e piazzati dentro un altro: alcuni fattori dell’allungamento della trascrizione (un processo fondamentale per qualsiasi cosa viva, e anche per qualcosa che faccia finta di vivere – tipo i virus) di lievito funzionano addirittura in cellule umane. Un po’ come usare lo spinterogeno di un Garelli dentro un tir Scania.

Nell’articolo, si parla di geni Hox, che fanno parte di una serie di fattori di trascrizione che si attivano in modo molto preciso durante lo sviluppo di un essere vivente, arrivandone a definire la struttura “in fase di costruzione”. Molti di essi sono tra loro paraloghi! Cioè, si sono duplicati anticamente, divergendo (col solito meccanismo delle mutazioni a casaccio, o se preferite mano di madre Natura) e arrivando a svolgere funzioni diverse ma simili. Naturalmente, due geni paraloghi nei fufi possono ritrovarsi come ortologhi nella specie “figlia” dei fufi, ed indipendentemente generare altri paraloghi successivamente. Per non parlare della possibilità che uno dei paraloghi, o degli ortologhi (dei paraloghi) possa perdersi per strada. Sembra complicato, e lo è: spiega perchè voi non siete delle cozze (anche se ne condividete molti geni come paraloghi)!

Piermatteo

* Avevamo già parlato almeno una volta di un gene ortologo: era l’albumina, nell’articolo che cavava sangue dalle rape!

Tag:cozze, evoluzione, geni, genoma, omologhi, omologia, ortologhi, sequenza, sviluppo