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Genetica ed epigenetica: la memoria del DNA | Massimo Delledonne | TEDxLecce


buonasera l’argomento che mi è stato

dato è molto difficile memoria e

genetica per cui partirò da lontano

partirò da questa immagine che è stata

scattata l’anno scorso quando ha

partecipato alla spedizione in tanzania

organizzata da michele menegon del museo

delle scienze di trento che mi ha

chiesto di accompagnarlo a caccia di

rane e mi ha chiesto di provare a

sequenze a delle rane direttamente nei

luoghi dove lui le cacciava di notte per

verificare se questa specie che lui

aveva trovato era una nuova specie

occorrerà una specie che era già

conosciuta per me è stata un’esperienza

formidabile sia dal punto di vista

personale sia dal punto di vista

professionale ho imparato tantissime

cose ho imparato delle rane anno 50

milioni di anni la storia della mostra

pensa una storia di poco più di 70 80

mila anni al confronto

michele mian che sfigato come fanno le

rane a moltiplicarsi utilizzano un

sistema di richiamo come al solito il

maschio che deve chiamare la femmina e

immaginate questa scena dove avete le

femmine che ascoltano i vari marchi che

cantano questa questa questo canzone che

poi è basata solo su questo gracidare e

le femmine ascoltando questo gracidio

cercano di capire se il maschio marche

vigoroso e più o meno quali sono le sue

dimensioni perché è più il tono al

profondo più questo affibbia grande e

quindi immaginatevi la scena in cui ci

sono le femmine che ascoltano i maschi

maschi naturalmente sono in competizione

fra di loro per procacciare diciamo per

avere la femmina allora primo maschio

comincia a fare crack

il secondo maschio fa e terzo maschio fa

cra cra il quarto maschio cra cra cra e

così via così via considerate questo

fenomeno che spinto dal testosterone per

cui c’è una spinto harmon al e che

porta ai maschi a cantare quindi questa

serenata amorosa quindi pensate quando

ha sentito una rana a cantare per

diverse ore che livello di ormoni ha

raggiunto un livello di ormoni che sale

continuamente fino a quando questa rana

non riesce appunto ad accoppiarsi e

quest’anno sono tornato in un’altra

foresta tropicale che una foresta del

borneo dove c’è la rana delle cascate

siamo andati a caccia della rana delle

cascate che è una rana che ha provato a

chiamare la femmina malafemmina non

poteva sentire perché rumore dell’acqua

copre quello che arriviamo del maschio

allora per saranno ha sviluppato un

sistema un tipo di richiamo che non è

più un richiamo vocale è un richiamo

visuale muove le zampe in questo modo in

questo modo la femmina a in grado di

vedere il maschio

naturalmente anche questo movimento è

un movimento che è dettato da una

spinta ormonale per cui dopo qualche ora

che questa femmine questo maschio chiama

la femmina già tanta arriva a fare una

cosa come questa che per me è una roba

davvero incredibile è una cosa

meravigliosa che madre natura ha

sviluppato ora però come l’ha

sviluppata come fa questa rana ad avere

questa memoria che la porta a cambiare

il suo comportamento perché in

quell’ambiente il suono non può essere

percepito il secondo la marca che è un

diciamo è stata la prima persona che ha

pensato che in fondo al mondo forse non

ci era stato dato non si era fatto

consegnato così come lo conosciamo oggi

ha introdotto il concetto di evoluzione

ha però la marcia sviluppato una teoria

particolare basata sul sul l’utilizzo

nell’organo porta al suo sviluppo

con questo esempio molto particolare che

l’esempio del di quest’animale che

dovrebbe allungare il collo per cercare

di prendere le foglie dall’albero e

così facendo trasferisce all’interno

del collo un fluido che viene poi

trasferito alla progenie per cui figli

di queste giraffa avranno il collo

sempre più lungo ma sulla base di

questa teoria se un giorno la giraffa

smettesse di alimentarsi di foglie

dell’albero decidesse di alimentarsi di

foglie che vivono a terra questo collo

col tempo regredirebbe perché non ci

sarebbe più ragione di avere un collo

che continua ad allungarsi in questo

modo ora questa teoria è stata

confutata da un signore che per 22

generazione ha tagliato da toro la coda

un topo quindi generazione dopo

generazione la coda veniva tagliata ma

la 23esima generazione questo topo

ancora aveva la coda lunga perché

questa era una teoria che non aveva basi

scientifiche

oggi sappiamo che

grazie a darwin che già fatto capire

che l’evoluzione funzionava in quel modo

ma di fatto era dovuta caratteristiche

che venivano trasferite alla progenie

che facevano parte di una diversità che

c’è all’interno della specie oggi

sappiamo che queste caratteristiche

fanno scritte nel dna che il nostro

manuale dell’istruzione nell’uomo

abbiamo circa 20.000 istruzioni e le

nostre cellule le leggono tutte per

riuscire a costruire quello che noi

siamo e quindi possiamo dire che il

nostro dna in un certo senso porta la

memoria del nostro processo evolutivo da

quando abbiamo cominciato a camminare ea

percorrere quelle strade che ci hanno

portato a colonizzare l’intero pianeta

quindi se da una parte abbiamo una

memoria all’interno del nostro dna che

fa sì che noi siamo risultato di un

processo evolutivo estremamente

complesso nelle cellule c’è un altro

tipo di memoria che oggi va tanto di

moda un concetto di cui probabilmente

tutti voi avete sentito parlare che è

quello dell epigenetica come vedete

questa diapositiva l’epigenetica e

questa memoria cellulare ereditabile

che modifica l’espressione dei geni

senza cambiare la sequenza del dna uno

dei meccanismi attraverso cui

l’epigenetica si manifesta e la

metilazione del dna è un po come se ne

prendessimo un pennarello indelebile

andassimo a cancellare le istruzioni che

stanno scritte nel nostro manuale sul

libro l’istruzione ancora presente però

di fatto non è più utilizzabile

perché è stata mascherata

ora questo concetto un concetto

estremamente importante e che ci

permette di capire come facciamo ad

esistere tutti gli organismi

multicellulari in tutte le loro cellule

hanno lo stesso dna ci avete mai pensato

noi siamo composti da circa 100 mila

miliardi di cellule che hanno tutte le

stesse istruzioni

eppure se guardiamo al nostro corpo

vediamo che abbiamo cellule che sono

estremamente diverse fra di loro provate

a pensare una cellula del fegato e

confrontatela con una cellula della

pelle sono diverse

ma non lo stesso manuale delle

istruzioni ora come funziona addirittura

tipi di cellule vedete sono circa sono

oltre 200

come funziona al momento del

concepimento

quando quindi la velocità viene

fecondato che si formano zygote noi

passiamo attraverso un processo in cui

le cellule sono staminali totipotenti

quindi sono dei bambini che sono in

grado di fare qualsiasi cosa quando

diventeranno grandi poi però quando la

plasticità si insedia nell’utero

comincia un processo di specializzazione

delle cellule che meno di due mesi porta

la formazione dell’embrione

ecco un po come il nostro percorso di

vita noi quando nasciamo abbiamo la

possibilità di diventare qualsiasi cosa

poi però giorno dopo giorno facciamo

delle scelte ci specializziamo ci

chiudiamo delle porte alle spalle che

impediscono per esempio adesso al 53

anni di fare il pilota di elicottero al

massimo potrà cambiare lavoro e fare il

giardiniere perché una cosa che posso

tutto sommato cercare di fare per le

nostre cellule esattamente la stessa

cosa

inizialmente staminali devono essere in

grado di differenziarsi specializzarsi

poi però col progredire della

specializzazione devono pure loro

chiudere alcune porte e lo fanno me

tirando dna anche utilizzando altri

meccanismi che sono però permanenti che

fanno sì che queste cellule una volta

differenziate mantengono questa memoria

relativa all’identità cellulare che

garantisce che una cellula della pelle

dividendo si faccia un’altra cellula

della pelle questo è un meccanismo

estremamente articolato ed estremamente

preciso è un meccanismo che noi

cerchiamo di contrastare quando

cerchiamo di ottenere cellule staminali

adulte

ma voi sapete la difficoltà che noi

ricercatore abbiamo né produrre cellule

staminali adulte proprio perché

cerchiamo di contraffare un meccanismo

che estremamente efficiente ed efficace

che invece cerca di mantenere questa

identità cellulare ora molto spesso

questi concetti metilazione

ereditarietà ereditabilità sono stati

utilizzati in modo diciamo improprio e

questo è dovuto al fatto che

la metilazione del dna può essere vista

come un meccanismo epigenetico il

pennarello indelebile ma la metilazione

del dna così come tanti altri

meccanismi dinamici che regolano

l’espressione dei geni fa parte anche

della vita di tutti i giorni di una

cellula ma non viene trasferita le

cellule figlie

per esempio quando noi mangiamo una mela

quello che facciamo è spegnere tutti

gli enzimi che non ci servono ad

accendere i geni che invece chi servono

a metabolizzare fruttosio quando vediamo

il latte teniamo spenti i geni che sono

responsabili del del metabolismo del

fruttosio invece utilizziamo per esempio

quei geni quindi accendiamo che ci

servono per metabolizzare il lattosio

ora questo meccanismo di accensione e

spegnimento fa parte della vita di tutti

i giorni di una cellula passa anche

attraverso la metilazione del dna ma non

è una mitigazione stabile come se non

vi cancellassimo l’istruzione per un

attimo con una matita e poi usa si con

una gomma per ripristinare l’istruzione

ok quindi il meccanismo possiamo dire

funziona più o meno nello stesso modo

ma le conseguenze sono drammaticamente

diverse questi non sono non sono blocchi

che vengono trasferiti alle cellule

figlie

e poi c’è un altro concetto importante

che viene molto spesso e di cui vi

accennavo prima mani ferme retato che è

quello dell’eredità bilità ora questa

diapositiva alle mie spalle a riporta un

po di titoli che ho recuperato da

internet in questi giorni se voi cercate

su google ed epigenetica e metilazione

troverete 50.000 record almeno che vi

riportano un concetto che così come

quello degli ogm che è entrato nel

nostro pensare comune è sbagliato anche

questo concetto un concetto che viene

interpretato in modo in corretto se

vedete si mescola concetto di

metilazione che quindi questa cosa che

può da una parte portare alle pin

genetica quando viene trasferita alle

cellule figlie con il concetto di

metilazione invece estremamente dinamica

che è quella che

con la quale noi ci troviamo a che fare

tutti i giorni ogni volta che cambia una

condizione ambientale off ci alimentiamo

con qualcosa diverso e addirittura viene

trasferito questo concetto di

ereditabilità alla generazione

successiva come se noi avessimo la forza

di cambiare quello che è il nostro

patrimonio genetico così da trasferire

una cosa diversa i nostri figli come vi

dicevo prima questa è una cosa che non

può avvenire nel momento in cui losi

goti si forma sia un race è totale

perché bisogna ritornare allo stato

zero per permettere alle cellule di

poter differenziare

questo è un concetto che viene molto

spesso man interpretato forse anche

perché siamo essere umani

noi pensiamo che la marca in fondo

avesse detto una cosa molto interessante

ne possiamo sforzarci di cambiare e

possiamo riuscire a modificare noi

stessi addirittura i nostri figli quando

abbiamo sequenziato il genoma umano ci

siamo resi conto invece che molto di

quello che siamo

molto di quello che facciamo invece sta

scritto all’interno del nostro

patrimonio genetico noi però abbiamo la

speranza di non essere solo una somma di

geni che quindi svolgono una funzione

come una macchina abbiamo la speranza

che con l’alimentazione con il respiro

cambiando le condizioni ambientali siamo

in grado in qualche maniera di alterare

i geni se riusciamo a farlo come

riusciamo a farlo sempre anche con

l’alimentazione ma questo non è un

processo che poi alla fine determina un

trasferimento di caratteristiche alla

progenie insomma come chiudere possiamo

dire che speriamo ancora una volta di

riuscire a intervenire cambiando il

nostro futuro ma signori miei

la marca non aveva ragione in alcuni

casi sono riportate eccezioni

letteratura che ancora non riusciamo a

spiegare dal punto di vista scientifico

ma le eccezioni non fanno la regola la

conferma la grazie

[Applauso] [Musica]

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