Problemi della transizione 1983

PROBLEMI DELLA TRANSIZIONE

geni intervengono nel controllo delle attività delle cellule e in particolare nei processi di differenziamento cellulare. Negli anni settanta però cominciaro no a venir fuori osservazioni sconcertanti: dapprima sembrava una peculia rità di alcuni geni, poi si vide che si tratta di fatti di portata quasi generale: i geni non sono unità di trascrizione nel senso classico. Ogni gene è formato cioè da regioni attive, dette e soni, e regioni inattive dette introni', i geni in pezzi. Nei processi di trascrizione e traduzione qualcosa era sfuggita: e cioè che quando un gene è trascritto lo è generalmente nella sua totalità, introni ed esoni. Successivamente le parti di mRNA corrispondenti agli introni ven gono tagliate via e quelle corrispondenti agli esoni riattaccate le une alle al tre: questo è lo mRNA che verrà tradotto. Dunque il primo prodotto di tra scrizione è più lungo dello mRNA definitivo che viene tradotto nella se quenza delle proteine. Una situazione diversa si ha nel caso della sintesi degli anticorpi (immuno- globuline) da parte dei linfociti del sangue. Le cellule progenitrici dei linfo citi, i linfoblasti, non sono capaci di produrre anticorpi: questa capacità vie ne acquisita dalla cellula quando il linfoblasto «matura» e diviene un linfoci ta. I lavori di S. Tonegawa, in Svizzera, e di Ph. Leder, negli S.U., hanno di mostrato che la maturazione del linfoblasto dipende dal taglio di un pezzo di DNA in seno al gene delle immunoglobuline e conseguente saldatura dei due estremi a livello dei quali è avvenuto il taglio. Si forma così un gene nuovo, attivo, che differisce da quello inattivo in ciò che il taglio ha portato vicini l ’ uno all ’ altro due regioni che nel linfoblasto erano lontane. In altri ca si (e questo è quel che avviene nel caso degli ormoni peptidici della regione ipotalamica del cervello) i geni per i singoli ormoni sono di seguito l ’ uno sull ’ altro e vengono trascritti in una lunta catena di mRNA che come tale viene tradotta. Questa catena proteica è poi tagliata da enzimi (proteasi) che isolano gli ormoni l ’ uno dall ’ altro. E evidente che lo studio di questi processi ci aiuterà a interpretare le basi molecolari degli eventi del differenziamento e della evoluzione. Essi infatti suggeriscono la possibilità di riarrangiamenti di geni che diano origine a geni diversi con funzioni del tutto nuove. Vi sono, ad esempio, buone evidenze che questo è quanto è avvenuto nel corso della evoluzione dei geni delle globuline. Da questo discende anche un importan te corollario. Non tutto il DNA del genoma degli eucarioti (gli organismi le cui cellule hanno un nucleo ben differenziato e separato da una membrana dal citoplasma a differenza dei «procarioti», i batteri, che non hanno mem brana nucleare) «codifica» per proteine. In altre parole, c ’ è nel genoma più DNA — e parecchio — di quel che non sia necessario per la sintesi delle proteine delle cellule. Cosa ci sta a fare questo eccesso di DNA? E, questo, uno dei più grossi problemi della Biolo gia molecolare. Se non è stato eliminato nel corso dell ’ evoluzione dai proces si di selezione naturale, evidentemente deve avere un ruolo molto importan te. Su questo paradosso si discute da molti anni. Si era già visto che nel geno ma degli eucarioti vi sono sequenze di DNA che si ripetono anche alcune centinaia ci volte e R. Britten e E. Davidson avevano suggerito che potessero avere una funzione regolatrice dell ’ attività dei geni . In molti casi questo è vero; ma non sempre. F. Crick e L. Orgel (in un articolo che ha suscitato molte discussioni) hanno parlato di DNA «parassita»; e cioè di un DNA che, pur non avendo una funzione nella sintesi di proteine, ha la capacità, per qualche ragione che ci sfugge, di continuare a riprodursi di generazione in generazione, proprio come un parassita.

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