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Base scientifica

La base scientifica dell'epigenetica e le sue riflessioni sul benessere.

Il nostro Dna non è un sistema statico. Anzi, il modo in cui i nostri caratteri ereditari si esprimono cambia per mano dei fattori ambientali. I cosiddetti fattori epigenetici. Il Dna è l’hardware, l’epigenetica è il software. E lo gestite voi…

COS’È IL DNA? E PERCHÉ ESSO È SOLO UN PUNTO DI PARTENZA? Si RIAPRE IL DIBATTITO DARWIN-LAMARQUE
Il DNA è stato considerato -fino a poco tempo fa- un sistema chiuso e stabile di immagazzinamento di informazioni statiche.
Però, negli ultimi anni è stato scoperto un secondo codice genetico nel DNA: il codice epigenetico.
l codice genetico del DNA è costituito da una sequenza definita di quattro basi nucleotidiche (timina, guanina, adenina, citosina).
Da sola, la sequenza di queste basi non spiega come un organismo multicellulare possa avere i circa 200 tipi di cellule specializzate che sappiamo esistere nel corpo umano.
Per questo, è necessario salire a un secondo livello informativo.

Da alcuni anni, sappiamo che le informazioni per noi preziose sono di tipo chimico. Gliistoni, il DNA e l’RNA sono il frutto di una sofisticata modificazione chimica, che porta a un secondo livello di informazione, capace di decodificare questo codice chimico sull’RNA, in particolare sull’RNA messaggero. Sono noti più di 150 derivati ​​chimici dei nucleosidi dell’RNA e molti altri attendono di essere scoperti. È quindi essenziale studiare le modificazioni dell’RNA e decifrarne la funzione. Ed è proprio qui che intervengono i fattori ambiantali, definiti epigenetici.
Poiché alcune delle basi modificate forniscono all’RNA una reattività ancora sconosciuta, dobbiamo cercare di comprendere gli aspetti funzionali delle basi reattive, che ci consentono di affrontare alcune delle questioni più importanti associate alla teoria del mondo dell’RNA.
Questi studi nel nuovo campo dell’epigenetica dell’RNA hanno il potenziale per diventare la prossima grande ondata innovatrice nella scienza, 63 anni dopo la scoperta della struttura a doppia elica del DNA.Il DNA costituisce sempre il nostro hardware: ci sono sempre le quattro coppie di basi (di C, T G e A). Ma ora sappiamo che il software “chimico” è in cima e interpreta queste informazioni. Come? Il software modifica e immette segnali chimici sulle coppie di basi della citosina (la C nel nostro codice), chiamate isole CpG.
La sequenza unica del DNA è ancora corretta ed è ha stessa stringa di basi in tutte le cellule. Ma l’informazione epigenetica si sovrappone all’informazione genetica della sequenza del DNA. Quindi l’espressione del genoma non è statica, ma dinamica perché cambia guidata da segnali epigenetici, anche se gran parte delle persone non sa ancora che esiste questo secondo livello di informazione.

Base scientifica

L’RNA esegue e istruzioni del dna ma è controllato da segnali epigenetici!

I vari tipi di cellule del nostro corpo hanno aspetto e funzioni diverse.

Il passaggio che determina se una cellula sia della pelle o un neurone, ad esempio, prevede il trasferimento di informazioni scritte dal DNA all’RNA, con un meccanismo chiamato sintesi proteica .
Esso serve alla produzione di proteine specifiche e qui l’RNA esegue le istruzioni del DNA, ma è controllato da segnali epigenetici che spengono o illuminano determinati geni.

I segnali chimici epigenetici fungono da interruttori: questi utlimi, posti davanti ai geni , non solo possono attivare o disattivare i geni, ma agiscono per sintonizzarli e renderli funzionali, modificano i livelli di attività dei geni nell’invio di istruzioni per produrre proteine.

Ci sono più tipi di questi segnali: alcuni significano fermarsi, altri significano continuare, ma altri possono cambiare l’attività genetica in un modo più sottile.

Si riapre il dibattito Darwin Lamarck!

Secondo il professor Thomas Carell dell’Università Ludwig Maximilian di Monaco di Baviera, in Germania, l’evoluzione potrebbe quindi basarsi in parte
sull’adattamento ambientale e non solo su mutazioni casuali.
Questo assunto riapre un dibattito secolare, quello avvenuto tra Charles Darwin e Jean-Baptiste Lamarck.
La teoria darwiniana sostiene che l’evoluzione si basi su mutazioni casuali, che danno a determinati organismi un vantaggio in termini di idoneità, permettendo loro di proliferare. Lamarck ha proposto invece che l’evoluzione possa seguire determinati percorsi, in modo che se un organo diventa particolarmente importante (per un organismo), esso sarà rafforzato nella generazione successiva.
‘Darwin ha vinto il dibattito sulla base del fatto che le mutazioni possono avvenire per caso e diventare stabili, portando un vantaggio o uno svantaggio per la sopravvivenza. Non era stato trovato alcun meccanismo per supportare le idee di Lamarck. Attualmente questi nuovi interruttori dinamici epigenetici, recentemente conosciuti, potrebbero riaprire il dibattito e dare una spiegazione su come l’ambiente potrebbe influenzare la nostra genetica. Questo riaprirebbe la teoria di Lamarck, basata sulla conoscenza dell’epigenetica.
L’epigenetica – lo studio di questi segnali chimici – è di enorme importanza per l’evoluzione della medicina.

Se comprendiamo meglio questi interruttori dinamici, potremmo essere in grado di riattivare i geni che ci consentono di rigenerare i tessuti danneggiati, persino gli organi. Qualche esempio? I nostri neuroni formano connessioni quando apprendiamo e i dendriti ramificati (i rami di un neurone) aiutano a immagazzinare i ricordi.
Per far crescere nuovi dendriti, abbiamo bisogno di attivare alcuni geni, e ancora una volta questi segnali epigenetici lo fanno e preparano il corpo all’apprendimento.
Un altro esempio viene dall’inizio della vita. I geni nello spermatozoo e nell’ovocita sono per lo più in uno stato silenzioso, ma quando vengono combinati nella fecondazione si attivano un numero enorme di geni e l’accensione e lo spegnimento di questi devono essere strettamente controllati per ottenere la sequenza fetale in via di sviluppo (embriogenesi) e, ancora, sono i segnali chimici epigenetici che lo fanno.

Sopra Da Carell, Vermeulen Cell 2013; Carell Nat. chimica. Biol. 2014.