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Da dove vengono le istruzioni?L’origine della vita: cinque domande su cui riflettere
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Sulla membrana del nucleo c’è una porta: la attraversate e vi ritrovate all’interno. Qui lo spazio è dominato da 46 cromosomi. Ogni cromosoma è appaiato a un altro identico ad esso: le coppie hanno lunghezza variabile, ma quella più vicina a voi è alta 12 piani (1). Ogni cromosoma ha una strozzatura più o meno al centro che lo fa assomigliare a una coppia di salsicce, ma è grosso quanto il tronco di un enorme albero. Sulla superficie dei cromosomi notate diverse bande e, guardando più da vicino, vedete che ogni banda orizzontale è divisa da strisce verticali, le quali a loro volta sono inframmezzate da strisce orizzontali più corte (2). Si tratta forse di pile di libri? No. Sono i bordi esterni di spire avvolte in modo compatto l’una sull’altra. Provate a tirare una di queste spire e vedete che cede facilmente. Con vostra sorpresa, vi rendete conto che è formata da una serie di spire più piccole (3), anch’esse disposte in maniera ordinata. In queste spire è racchiuso l’elemento principale del modello di cromosoma: qualcosa di simile a una corda lunghissima. Che cos’è?
LA STRUTTURA DI UNA MOLECOLA SORPRENDENTE
Questa parte del nostro cromosoma gigante, questa “corda”, è spessa poco meno di tre centimetri ed è avvolta strettamente intorno a una specie di rocchetti (4), che le permettono di avvolgersi su se stessa così da formare le spire. Queste sono fissate a una struttura di sostegno che le mantiene nella corretta posizione. Su uno schermo leggete che la corda è avvolta in modo molto compatto ed efficiente. Se svolgessimo le corde che formano tutti questi cromosomi e le mettessimo insieme, copriremmo circa la metà della circonferenza terrestre!a
Un libro definisce questo efficiente sistema di compattamento “uno straordinario capolavoro di progettazione”.18 Vi sembra credibile la tesi secondo cui questo capolavoro non avrebbe avuto alcun progettista? Se nel museo ci fosse un enorme negozio con milioni di articoli organizzati in modo tale da essere tutti facilmente accessibili, concludereste forse che non sia stato allestito da nessuno? Ovviamente no! Eppure l’ordine in tale negozio non sarebbe niente al confronto di quanto appena descritto.
Un pannello esplicativo vi invita a prendere in mano la corda e a osservarla più da vicino (5). Mentre la fate scorrere tra le dita, vi rendete conto che si tratta di una corda molto particolare. È composta da due capi avvolti l’uno attorno all’altro e uniti da piccole barre equidistanti. La corda sembra una scala a pioli avvolta a spirale (6). Finalmente capite: avete in mano un modello della molecola di DNA, uno dei grandi misteri della vita!
Un’unica molecola di DNA, compattata ordinatamente con tanto di rocchetti e strutture di sostegno, compone un cromosoma. I pioli della scala sono chiamati coppie di basi (7). Che funzione hanno? A cosa serve tutto questo? Il pannello lo spiega in parole semplici.
UN SISTEMA DI MEMORIZZAZIONE CHE NON TEME CONFRONTI
Il segreto del DNA, leggete, si cela nei pioli, le barre che collegano i due montanti della scala. Immaginate di dividere in due la scala longitudinalmente. A ogni montante rimane attaccato un pezzo di ciascun piolo. I pezzi sono solo di quattro tipi, che gli studiosi chiamano A, T, G e C. Con grande sorpresa gli scienziati hanno scoperto che l’ordine di tali lettere costituisce una specie di codice con cui vengono trasmesse le informazioni.
Come forse sapete, nel XIX secolo fu inventato l’alfabeto Morse per comunicare via telegrafo. Questo alfabeto, o codice, consta di due sole “lettere”: il punto e la linea. Eppure può essere impiegato per scrivere un’infinità di parole e frasi. Il DNA invece ha un set di quattro lettere (A, T, G e C) che, poste in un certo ordine, formano “parole” chiamate codoni. I codoni sono raggruppati in “storie” chiamate geni. I geni contengono in media 27.000 lettere ciascuno e, insieme ai lunghi tratti di DNA che li separano, compongono i “capitoli”: i singoli cromosomi. Ci vogliono 23 cromosomi per formare il “libro” completo: il genoma, ovvero il complesso delle informazioni genetiche di un essere umano.b
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Da dove vengono le istruzioni?L’origine della vita: cinque domande su cui riflettere
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a Il testo Biologia molecolare della cellula fa un altro paragone. Dice che compattare questi lunghi filamenti nel nucleo della cellula equivarrebbe a compattare 40 chilometri di filo molto sottile in una palla da tennis, ma in modo così organizzato e preciso da far rimanere facilmente accessibile ogni punto del filo.
b Ogni cellula contiene due copie complete del genoma, 46 cromosomi in tutto.
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