Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Il terzo millennio si è aperto con la determinazione della sequenza nucleotidica del genoma umano ed è andato avanti con il sequenziamento di un numero impressionante di genomi di altre specie, dal riso al macaco, dal pesce medaka allo scimpanzè. Dopo le prime, frettolose determinazioni delle rispettive sequenze, i genomi delle diverse specie vengono adesso analizzati in dettaglio e comparati tra di loro. Mentre imperversano le dispute ideologiche sulla sua validità, la teoria dell’evoluzione biologica riceve continue, quasi quotidiane, conferme da questa opera di confronto, così che oggi le prove più numerose e consistenti della teoria stessa vengono proprio da questi dati di anatomia e di fisiologia dei geni, che costituiscono una novità assoluta, qualcosa sulla quale i suoi fondatori e primi sostenitori non avrebbero mai potuto pensare di basarsi. I dati mostrano inoppugnabilmente che tutti gli organismi sono geneticamente imparentati tra di loro e che il tempo trascorso ha lasciato dietro di sé una traccia indelebile, facilmente interpretabile. GLI STUDI ” Due sono le generalizzazioni che è possibile trarre da questi studi, due generalizzazioni apparentemente in contrasto tra di loro. La prima mette in risalto l’eccezionale livello di conservazione esistente tra i patrimoni genetici delle specie più diverse: i geni importanti sono praticamente gli stessi dappertutto e anche molti di quelli che non la fanno da protagonisti sono presenti un po’ ovunque. La seconda mostra l’effetto pervasivo delle successive «grandinate » di mutazioni che si sono rovesciate nei millenni su tutti i DNA: la distanza evolutiva delle diverse specie può essere piuttosto facilmente desunta dalla divergenza delle sequenze dei loro genomi, misurata come percentuale di differenze nucleotidiche singole sparse per tutta la lunghezza dei genomi stessi. Il tempo ha lasciato, insomma, la sua traccia casuale in tutti i genomi. I due dati sembrano in contrasto tra di loro, ma il contrasto è solo apparente e riflette l’azione delle due grandi forze che operano nell’evoluzione secondo lo schema neodarwiniano: la mutazione e la selezione. La conservazione dell’informazione genetica si presenta come un fenomeno locale. Appare infatti ristretta a certe specifiche regioni genomiche, generalmente corrispondenti alle sequenze geniche vere e proprie, e riflette l’azione filtrante e direzionata della selezione naturale. Il crivellamento di sostituzioni nucleotidiche è d’altra parte un fenomeno globale. Riguarda l’intero genoma che contiene regioni più controllate e regioni meno controllate dalla selezione e rivela l’azione insistente della mutazione, in tutta la sua potenza ed erraticità. francamente difficile pensare a una migliore dimostrazione degli assunti fondamentali della teoria evolutiva. E veniamo al confronto che forse ci sta più a cuore e che indubbiamente sollecita la nostra curiosità, quello tra noi e gli scimpanzè. Dal paragone delle prime sequenze delle diverse proteine si concluse ormai più di trenta anni fa che fra l’uomo e lo scimpanzè c’era un misero 1% di differenza. Questo dato ha fatto molto discutere. Da una parte chiariva quanto siamo simili ai nostri cugini più prossimi; dall’altra poneva il problema di identificare le differenze genetiche fondamentali che rendessero ragione delle nostre indubbie differenze, dalle più palesi alle più nascoste, come il fatto che gli scimpanzè sono immuni al virus dell’AIDS, non sviluppano mai la malattia di Alzheimer e vanno molto raramente soggetti ad aborti spontanei. Questo dato originario è stato variamente commentato. Nessuno può dire in tutta onestà se l’1% di differenza riscontrato è troppo o è troppo poco, ma in genere si è teso a pensare che non fosse sufficiente a spiegare tutte le differenze somatiche e mentali esistenti. Gli stessi scienziati che determinarono tale valore misero in risalto che questo numero valeva per i prodotti proteici. Questi sono per così dire i «mattoni» di cui sono fatti gli organismi, mentre alla fine quello che conta è come questi mattoni sono disposti, più che la loro intrinseca differenza. Fuor di metafora, non è la natura dei singoli geni che conta di più, ma il modo in cui sono regolati: dove agiscono, quando agiscono e in che modo agiscono. Una conclusione valida tutt’oggi. Quasi trent’anni dopo sono arrivati i dati sul DNA dei genomi e hanno sostanzialmente confermato il dato iniziale: tra l’uomo e lo scimpanzè c’è un 1,23% di differenze nucleotidiche distribuite lungo l’intero genoma delle due specie. Non è poi tanto poco, visto che solo 6-7 milioni di anni ci separano dall’antenato che abbiamo avuto in comune e che tale percentuale riguarda le differenze globali al livello di singoli nucleotidi. La cifra sale al 3% se si contano le differenze al livello di tratti più lunghi di DNA, tratti di DNA che possono interrompere la sequenza di alcuni geni o prolungarne altri, e raggiunge il 6,4% se si contano i geni interi in più o in meno. Gli ultimi dati ci dicono infatti che noi abbiamo ben 689 geni che lo scimpanzè non ha. IL CERVELLO ”  tanto o è poco? Di nuovo, chi può dirlo? Quello che conta, e che si spera di sapere presto, è dove e come questi geni agiscono: se è nel cervello è una cosa, se è nel ginocchio è un’altra. Quello che comincia a essere chiaro è che ci sono notevoli differenze al livello delle cosiddette sequenze regolatrici. Consideriamo, per esempio, le sequenze corrispondenti ai cosiddetti micro-RNA. Si tratta di RNA di ridottissime dimensioni, 20-22 nucleotidi appena, che controllano in molte maniere l’attività dei geni più diversi nelle situazioni più diverse, dallo sviluppo embrionale alla connettività cerebrale, dalla crescita cellulare al cancro. L’8% di tutti i micro-RNA sono specificamente umani e non si trovano nel genoma dello scimpanzè. Non crediamo che sia la fine della storia, ma questo dato rappresenta l’inizio assai incoraggiante di una investigazione a tutto campo sulle basi biologiche della nostra unicità.

EDOARDO BONCINELLI