MUTAZIONE GENETICA: L'RNA AGISCE SUL DNA DEI NEURONI


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Neuroscienza e sofisticati calcoli di biologia applicata ai sistemi viventi dimostrano che l'acido ribonucleico, una molecola che codifica, decodifica e regola l’espressione dei geni, noto come RNA, potrebbe essere in grado di intervenire sull’elaborazione delle informazioni cognitive, anche nell’uomo...


a cura della redazione, 15 Maggio

A metà del ventesimo secolo, diversi laboratori hanno prodotto risultati che suggerivano che gli organismi unicellulari potevano apprendere, nel senso che potevano alterare il comportamento futuro sulla base dell'esperienza passata. A quel tempo non era chiaro come una forma di vita unicellulare come il paramecio, senza cervello o sistema nervoso, potesse immagazzinare i ricordi. Recentemente, però, un team di Harvard, Rutgers e MIT ha scoperto che tra le molte capacità di questi protozoi ciliati, le loro cellule hanno memoria sotto forma di un "codice istonico", il che vuol dire che potremmo essere pronti a collegare i codici della memoria cellulare con l'elaborazione delle informazioni cognitive. Tale ricerca è stata pubblicata su eLiFe, il 4 gennaio scorso, ripresa il 1 maggio da The ScientistA quanto pare, il miglior candidato per il tipo di immagazzinamento di informazioni intracellulari universale è l'RNA, che viene prodotto e modificato per tutta la vita di un organismo. L'idea, che sino ad ora è stata esplorata principalmente in semplici organismi multicellulari piuttosto che unicellulari, è nata negli anni '60 quando il biologo James McConnell affermò di poter trasferire i ricordi tra i vermi piatti prendendo molecole di RNA da un individuo e iniettandole in un altro. 

Oggi, David Glanzman dell'Università della California (UCLA) e i suoi colleghi hanno ipotizzato che l'RNA estratto potrebbe trasferire la memoria tra gli organismi inducendo cambiamenti epigenetici nel DNA dei neuroni degli esseri riceventi e successivamente cambiando il loro comportamento. Tali cambiamenti sono oggi studiati dai neuroscienziati per svolgere un ruolo di supporto nella formazione di ricordi, piuttosto che archiviare quei ricordi stessi, perché implicano la capacità di alterare il comportamento futuro in base alla propria esperienza passata. Le modifiche fisiche a livello cellulare, infatti, potrebbero fornire opportunità per la formazione di una nuova memoria unicellulare. Una sorta di "modifiche hardware", dalle quali però, secondo i ricercatori potrebbero derivare "modifiche software”. 

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Studiando le reti di regolazione genica, che ne controllano l'espressione nelle singole cellule, i biologi stanno esplorato come queste reti potrebbero spostare le loro risposte a determinati stimoli o input senza richiedere cambiamenti fisici sottostanti, proprio come un computer non ha bisogno di cambiare fisicamente il suo hardware quando registra un pezzo. Nella versione più semplice di tale rete, si presume che i geni siano attivati o inattivati dalle interazioni con altri geni o da stimoli dall'ambiente esterno. La memoria, infatti, secondo le ultime ricerche effettuate, nasce perché lo stato attuale dei geni nella rete dipende da tutte le interazioni e gli input che si sono verificati fino a un determinato momento. Questo, per gli scienziati, significa che la rete può essere addestrata per apprendere determinate associazioni e adattare il suo comportamento futuro. Per alcuni neuroscienziati, questi o altri meccanismi di archiviazione delle informazioni intracellulari potrebbero persino offrire un'alternativa, o almeno un complemento, alle teorie multicellulari più tradizionali su come funzionano la memoria e l'apprendimento negli esseri umani. L'idea principale, nota come teoria della plasticità sinaptica, sostiene che i ricordi sono immagazzinati nelle connessioni tra i neuroni e che l'apprendimento nasce dai cambiamenti nella forza relativa di queste connessioni.


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