Biologia Molecolare

Epigenetica: ecco come l’eredità è più strana di quanto sembri

Epigenetica: ecco come l’eredità è più strana di quanto sembri

Elia Magrinelli

gennaio 16th, 2017

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Il profumo dolciastro del cibo non fa scappare solitamente i ratti, tuttavia quando alcuni ricercatori hanno accoppiato il profumo simile a quello di arancia, ciliegia e mandorla, emesso dall’acetofenone assieme ad una scossa elettrica, le cavie da laboratorio hanno velocemente associato questo odore a risposte comportamentali tipiche della paura. Questo comportamento è associato alla comparsa di nuovi neuroni negli epiteli olfattivi e nei centri di elaborazione degli odori presenti nel cervello, il che rende questi fortemente sensibili all’odore dell’acetofenone.

Fino a questo punto, questi risultati sembrano alquanto normali e comprensibili, quello che però è strano è che i figli di questi ratti ed i figli dei loro figli mostrano la stessa risposta di paura che si era creata nei ratti sottoposti a questi test. Anch’essi avevano gli stessi neuroni in più, sebbene questa prole non sia mai stata a contatto con i loro padri, gli unici ad essere stati condizionati dall’esperimento, e senza nemmeno essere mai stati sottoposti all’acetofenone.

Com’è possibile che questi ratti abbiano ereditato qualcosa che i loro genitori hanno imparato? Ce lo racconta questo video di MinuteEarth.

La genetica di base ci spiega che solamente le informazioni contenute nel DNA vengono tramandate alla prole. Caratteristiche quali memoria, cicatrici o una muscolatura robusta non possono essere ereditate, in quanto la loro acquisizione non altera il genoma. Tuttavia il condizionamento indotto in questi ratti ha provocato a tutti gli effetti dei cambiamenti genetici, non nella sequenza del DNA stessa, ma nel modo in cui questa viene letta ed usata nel corpo dei ratti.

In ogni cellula esiste un macchinario molecolare che traduce costantemente le sequenze di DNA nelle proteine necessarie per effettuare i processi biologici. La sequenza di DNA possiede alcuni interruttori molecolari che possono accendere o spegnere diverse sequenze di DNA, dicendo ai macchinari molecolari quali proteine produrre ed in quale quantità. Questi interruttori, chiamate etichette epigenetiche, sono uno dei motivi per i quali una cellula di rene ha struttura e funzione diverse da una cellula epiteliale o nervosa, sebbene tutte queste cellule abbiano lo stesso DNA. Gli interruttori che agiscono sul DNA non sono tuttavia immutabili. L’aver insegnato ai ratti ad avere paura di un certo odore, l’acetofenone, ha causato una forte modifica in uno di questi interruttori. Non si sa esattamente in quanti e quali parti del corpo del ratto questo cambiamento ha avuto luogo, ma sanno che ha avuto luogo in un gruppo di cellule fondamentali: gli spermatozoi. Queste cellule passano le informazioni alle prole, facendo in modo che anche le nuove generazioni siano a loro volta molto sensibili all’acetofenone.

Questo fenomeno non è stato osservato limitatamente nei ratti. In Overkalik, Svezia, nel 19° secolo alcuni ragazzi che durante l’inverno hanno sofferto periodi di carestia hanno poi avuto figli con un ottima salute, con tassi di problemi cardiaci e diabete molto bassi e lo stesso si è verificato nei loro nipoti, i quali sono anche riusciti a vivere ben 32 anni oltre la media di figli e nipoti di persone che non avevano patito la fame come i loro nonni.

Tutto questo non vuol dire che dovremmo cominciare a mal nutrire i nostri figli, gli scienziati non sanno affatto quale sia stato l’interruttore genetico ad essere stato alterato in questi casi. Sebbene con i topi siamo riusciti a collegare direttamente alcuni di questi interruttori genetici con cambiamenti specifici, siamo ancora molto lontani dal riuscire a farlo nell’uomo, dopotutto è difficile tenere in considerazioni tutte le variabili che costituiscono la nostra vita quotidiana, molto più grandi dell’ambiente controllato delle cavie da laboratorio.

References:

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