Come l’attività cerebrale influisce sulle generazioni successive

La ricerca mostra come la RNA interference, meccanismo di comunicazione transgenerazionale dei processi neuronali, infrangerebbe la barriera di Weissmann

ID Articolo: 166449 - Pubblicato il: 01 luglio 2019
Come l’attività cerebrale influisce sulle generazioni successive
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Oggi si sa che in natura l’ereditarietà può essere influenzata da fattori epigenetici, ovvero relativi ai meccanismi che modificano l’espressione e la funzionalità dei geni senza modificare la sequenza del DNA. In che misura ciò derivi dall’ambiente e quanto influenzi l’uomo non è però ancora del tutto chiaro.

 

Messaggio pubblicitario Lamarck fu uno dei primi ad usare il termine “biologia” così come lo intendiamo oggi. Egli formulò una teoria che fece scalpore all’epoca, chiamata poi per l’appunto lamarckismo.

Questa teoria ipotizza che tutti gli organismi abbiano un’innata predisposizione ad evolversi in una direzione definita, un obiettivo assoluto, e che la forza motrice di questi cambiamenti sia la pressione adattiva delle condizioni ambientali. Per esempio, le giraffe avrebbero avuto in origine un collo più corto, ma il continuo sforzo di questi animali per raggiungere foglie più alte ne avrebbe lentamente allungato le vertebre, una caratteristica fisica poi trasmessa alla progenie.

Da Weismann all’epigenetica

La teoria lamarckiana non sopravvisse all’avvento del darwinismo, che propose la selezione naturale come processo fondamentale per l’evoluzione della specie. Non fu però Darwin, che condivideva alcune ipotesi di Lamarck, a non ammettere l’ereditarietà delle caratteristiche acquisite, ma bensì August Weismann. Il biologo tedesco propose la netta distinzione fra le cellule aploidi precorritrici dei gameti, le uniche considerate in grado di trasmettere caratteristiche alle generazioni successive, e quelle somatiche “monouso” in grado solo di ricevere ed utilizzare le informazioni genetiche transgenerazionali. Questo concetto viene chiamato barriera di Weismann.

Oggi si sa che in natura l’ereditarietà può essere influenzata da fattori epigenetici, ovvero relativi ai meccanismi che modificano l’espressione e la funzionalità dei geni senza modificare la sequenza del DNA (Morgan, Sutherland, Martin, & Whitelaw, 1999). In che misura ciò derivi dall’ambiente e quanto influenzi l’uomo non è però ancora del tutto chiaro. A molti l’idea che l’attività cerebrale dei genitori influenzi l’informazione trasmessa ai figli può sembrare assurda. Tuttavia, ci sono diversi articoli sul modello animale che suggeriscono come la risposta neuronale possa modificare la struttura neurale ed il comportamento delle generazioni successive (Dias & Ressler, 2014). Un recente studio ha mostrato come questo avvenga in minuscoli vermi chiamati Caenorhabdi elegans, in cui l’attività del sistema nervoso parentale trasmette alla progenie piccole molecole di RNA in grado di regolare l’espressione genica (Posner, et al., 2019).

La RNA interference: comunicazione transgenerazionale dei processi neurali

Messaggio pubblicitario Uno dei meccanismi di regolazione implicati nella catena gerarchica di eventi che fanno sì che le proteine vengano prodotte con il giusto tempismo e nelle giuste quantità è la RNA interference, un processo in grado di silenziare specifici geni attraverso l’azione di brevi tratti di RNA non codificante a doppia elica chiamati small interferring RNA, o siRNA. Il loro scopo è eliminare determinati RNA messaggero, o mRNA, che codificano e portano informazioni dal DNA ai siti della sintesi proteica, a loro complementari.

I risultati della ricerca mostrano come, nei neuroni, la sintesi di siRNA dipendenti dalla proteina ligante RDE-4, importante nella risposta a tratti di RNA a doppia elica, per almeno 3 generazioni aumenti questi RNA endogeni e influisca sull’espressione genica. Ciò avviene attraverso le proteine argonaute HRDE-1, che uniscono e guidano i siRNA verso i loro bersagli, tra i quali gli mRNA relativi al gene saeg-2, implicato nella chemiotassi sotto stress, ovvero il movimento di un organismo in risposta ad uno stimolo chimico in condizioni ambientali sfavorevoli.

Quello che viene proposto nella ricerca è un meccanismo di comunicazione transgenerazionale dei processi neuronali che infrange la barriera di Weissmann. Il futuro ci dirà in che modo diverse attività delle cellule nervose possano influenzare l’informazione ereditata, e se o come ciò possa essere adattivo per la specie e per gli individui.

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