UFFICIO STAMPA
Scheda
La nuova biologia
Sintesi della prolusione di Alessandro Quattrone, direttore del Centro
Interdipartimentale di Biologia Integrata (CIBio)
Per il professor Quattrone nella biologia, dagli inizi del 2000, sta accadendo
“una transizione epocale, tale che il modo di pensare di un ricercatore che ci
lavorasse solo da 15 anni potrebbe essere un impedimento a chi dovrà farlo nei
prossimi 15”. Nella prolusione ha provato a dare un’idea di questa transizione.
Ha spiegato che il biologo è passato da uno studio “riduzionistico“ della cellula (per
singoli eventi molecolari, volto a semplificare a tal punto da perdere di vista
l’organismo nel suo insieme) a un approccio integrato, che considera complessità,
fattori imprevedibili, variabilità.
Quattrone ha fatto un excursus nella storia del DNA, dalla scoperta della sua
struttura - nel 1953 ad opera dei ricercatori James Watson e Francis Crick - alla
simulazione della sua duplicazione che oggi viene realizzata con facilità al
computer. Quindi è entrato nel misterioso mondo del DNA, sequenza lunga più di 3
miliardi di unità chimiche elementari, e del genoma. “Nella sequenza – ha spiegato
-, ovvero nella precisa successione di una frazione di questi 3 miliardi di unità, la
frazione costituita dai geni, è scritto come siamo fisicamente ed entro quali limiti e
secondo quali forze e quali debolezze si porrà il nostro rapporto col mondo, in
certa misura anche il nostro modo di pensare”. Si è soffermato, quindi, sui
progressi nella conoscenza del genoma. Perché “è chiaro che occorre prima di
tutto una mappa, una rappresentazione fedele del genoma, per avere poi una
qualche speranza di penetrare la complessità del progetto che vi è scritto”. La
storia è recentissima, nel 1998 le scoperte più significative, quindi un’esplosione di
risultati e di soddisfazioni per i ricercatori sui segreti della vita di un individuo e dei
suoi circa diecimila miliardi di cellule. Si conosce ormai fin nel dettaglio il DNA, si
conosce sempre meglio l’acido ribonucleico messaggero, RNA messaggero, quel
filamento che nel nostro organismo contiene l’informazione per la sintesi delle
proteine.
Ha evidenziato che si aprono scenari interessanti e curiosi sulle differenze di
genoma tra la specie umana e alcune specie animali (“Il genoma umano è diverso
solo per l’1,06% da quello dello scimpanzé”), tra razze e gruppi etnici diversi (“È
molto probabile che un finlandese e un bantu siano geneticamente fra loro più
simili di quanto non lo siano due bantu o due finlandesi. Siamo davvero uguali,
nell’inatteso spettro di diversità dei nostri genomi”) e per lo studio delle malattie.
A questo proposito Quattrone ha detto che le malattie genetiche, quelle prodotte
dall’alterazione di un singolo gene, coinvolgono circa il 15% delle persone malate.
Mentre le malattie complesse (o multigeniche e multifattoriali) - fra cui il morbo di
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Alzheimer, quello di Parkinson, un tipo di diabete, le malattie cardiovascolari,
quelle psichiatriche, il cancro -. colpiscono il restante 85%. Riferendosi a queste
ultime ha detto: “Pressoché per tutte, compresi alcuni fra i tumori più letali,
abbiamo ottenuto solo negli ultimi 3 anni una mappa ad alta risoluzione che ci
mostra le aree del genoma in cui più frequentemente si trovano le lesioni
responsabili di queste patologie. Sono lesioni diffuse, presenti in aree diverse, in
combinazioni diverse da individuo a individuo. Non sarà facile, pertanto, localizzare
tutti i geni responsabili, e poi pensare a terapie su base genomica, ma senza
questa mappa sarebbe stato impensabile. Quando riuscissimo ad arrivare a tali
terapie, queste sarebbero certamente di gran lunga più efficaci dei farmaci attuali,
e dovrebbero essere somministrate in modo “tagliato” per specifici classi di
pazienti, personalizzate”.
Poi uno sguardo a un settore nuovissimo: la biologia sintetica. “La biologia
sintetica –ha spiegato - applica un principio elementare, che è stato alla base
dell’esplosione industriale del secolo scorso: il principio di standardizzazione”. Con
tutto ciò che ciò comporta, in termini di opportunità e di rischi, in ambito genetico.
Infine Quattrone ha parlato di uno studio mirato a scoprire da dove veniamo. Si
tratta di una “ricerca silenziosa che si sta conducendo, grazie al potere del
sequenziamento genomico e grazie anche alla biologia sintetica. Oggetto della
ricerca è “LUCA”, che sta per “Last Universal Common Ancestor”, in altri termini il
progenitore comune, la prima cellula rudimentale apparsa sulla terra dotata di un
genoma. Quattrone ricorda che il codice genetico “è un codice assolutamente
universale, ed è così arbitrario nella sua formulazione da farci pensare che se la
vita fosse nata più di una volta sulla terra avremmo più codici genetici”. Per lui “è
probabile, quindi, che la vita sia emersa una volta sola, da qualche parte, in
prossimità di un vulcano sottomarino. Com’era la cellula ancestrale? Comparando
fra loro moltissimi genomi di microorganismi geneticamente antichi e ponendoli
entro il generale albero genealogico della vita cominciamo ad avere un ritratto,
sfocato, di LUCA. Potremmo un giorno riprodurlo, e vederlo vivere. Potremo
vedere il primo battito di ciglia della vita sulla terra”.
Note biografiche
Alessandro Quattrone è professore associato di Biologia cellulare presso
l'Università di Trento. Ha ricevuto la laurea in Scienze biologiche e il dottorato in
Morfologia e Morfogenesi umana all’Università di Firenze. È stato visiting fellow
all’Imperial Cancer Research Fund di Londra, visiting scientist al National Institute
of Neurological Disorders and Stroke di Bethesda, USA, e associate professor al
Blanchette Rockefeller Neuroscience Institute, West Virginia University a John
Hopkins University, Rockville, USA. È stato anche professore a contratto alle
Università di Firenze e Parma. Ha pubblicato più di 40 articoli di ricerca sulle basi
molecolari del controllo post-trascrizionale dell’espressione genica in oncologia e
neuroscienze, con una enfasi recente su approcci di biologia dei sistemi.
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