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Il geco e la cavalletta, il verme e l'anguria,
l'elefante e l'Escherichia Coli,
l'essere umano e il fungo. Tutti talmente diversi in forma e funzioni,
ma incredibilmente identici nel modo in cui si determinano la loro forma e la loro funzione.
Per prima cosa, tutti questi organismi sono formati da una o più cellule
e ogni cellula di ogni essere vivente sulla Terra
contiene tutte le informazioni necessarie
a creare e a duplicare se stessa e ad apportare variazioni.
Le informazioni sono contenute in una lunghissima ma semplice
doppia molecola chiamata DNA,
o acido desossiribonucleico.
E il DNA di ogni organismo vivente è formato da una catena di 4 molecole più piccole
dette nucleotidi. Quello che determina la differenza tra un uomo e un fungo
è la sequenza di questi nucleotidi nella lunga catena del DNA.
La 4 diverse parti dei nucleotidi, dette basi
sono composte da pochi atomi di carbonio, ossigeno, idrogeno, azoto e fosforo,
e le molecole hanno questo aspetto.
E ognuna di questa 4 basi è attaccata a un'identica molecola portante,
uno zucchero detto deossiribosio, la D del DNA, e a un gruppo di fosfati.
Semplifichiamo l'immagine di questi nucleotidi.
Una singola sequenza di nucleotidi uniti dai loro zuccheri avrebbe questo aspetto.
Ed ecco le molecole del DNA in cui sono collocate queste sequenze.
Ma come può una semplice molecola determinare la forma e la funzione di milioni di esseri viventi differenti?
Immaginiamo il DNA come un'enorme biblioteca
piena di informazioni che hanno un solo e unico scopo:
dirigere la costruzione di molecole di proteine diverse.
E sono le proteine che costruiscono le cellule e le mantengono funzionanti,
fanno sì che cambino e si riproducano. E qui entra in gioco la parola "gene".
Se il vostro DNA è una biblioteca di informazioni, un gene è uno dei suoi libri.
Un gene è un segmento della molecola del DNA.
Diciamo che al vostro corpo serve una particolare proteina, l'insulina.
Per ottenerla, alcune delle vostre cellule rilasciano una proteina nel sangue,
un segnale per le cellule del pancreas, dove l'insulina viene prodotta.
Quella proteina dice alle altre proteine nei nuclei della cellula
di aprire una parte della doppia elica del DNA, il gene dell'insulina
e di cominciare a produrre proteine di insulina.
Appena si raggiunge la quantità necessaria, un altro segnale,
sotto forma di proteina, raggiunge le cellule del pancreas per bloccare la produzione di insulina.
È come consultare un libro sull'insulina nella biblioteca del DNA
e poi riporlo quando si è finito di leggere.
Nel DNA ci sono geni per cose visibili e invisibili che compongono il nostro organismo,
come per il colore degli occhi, pigmenti proteici per il colore della pelle,
dei capelli, per far partire e bloccare la crescita delle ossa,
per il gruppo sanguigno, per quante dita, braccia o gambe abbiamo,
per le proteine che influenzano la lunghezza della nostra vita.
Il vostro DNA probabilmente contiene tra i 25 000 e i 40 000 geni,
mentre quello di un verme, di una pianta o di un moscerino
ne contiene tra i 12 000 e i 20 000.
Alcuni i di questi geni presentano alcune sequenze differenti dalle vostre,
e altre simili alle vostre.
Sebbene non avvenga di frequente,
le nostre sequenze di nucleotidi possono mutare
a causa di danni spontanei o derivati dall'ambiente,
i quali possono rimuovere o spostare la posizione di un nucleotide.
Ciò altera il gene coinvolto, e può alterare la proteina.
Molti di questi cambiamenti, detti mutazioni,
hanno effetti trascurabili sull'organismo o sui suoi discendenti,
altri creano danni lievi
e alcuni possono rendere l'organismo meglio adattabile al proprio ambiente.
Sono questi piccoli cambiamenti nella sequenza dei geni del DNA, nel corso di milioni di anni,
che determinano la differenza tra gli organismi viventi, dal geco alla cavalletta,
dal verme all'anguria, dall'elefante all'Escherichia Coli e dall'uomo al fungo.