Paolo
Manzelli - LRE/EGO-CreaNET
http://blu.chim.unifi.it/group/education/index.html
http://www.edscuola.it/lre.html
PRIONI : anello di congiunzione tra sviluppo GENETICO ed EPIGENETICO
Relazione per il primo incontro ON-NS (OPEN
NETWORK for NEW SCIENCE)
http://www.omirp.it/ONNS/index.html
Il costituendo gruppo ON-NS si riunisce a Firenze il 11-NOV.2004
al fine di favorire e facilitare uno sviluppo della scienza ampiamente
condiviso proprio in quanti spesso i pregiudizi e una formazione
specialistica priva di una cultura storica ed epistemologica di
molti scienziati ha contribuito ad ostacolare scoperte importanti.
Tra i più recenti’ limiti della scienza possiamo annoverare
quello che e stato chiamato il «dogma centrale della biologia
molecolare» per il quale l'informazione genetica e totalizzante
in quanto indica un passaggio della informazione genetica nell'unica
direzione dal genotipo al fenotipo mediante una sequenza meccanica
di trascrizione e la traduzione capace di effettuare il trasferimento
della informazione tra DNA all’RNA e infine alle proteine per
cui l’ambiente storico-sociale non avrebbe alcuna influenza diretta
sui cambiamenti ereditari che in tal modo vengono visti come determinanti
delle specie viventi.
Tale dogma della biologia oggi in gran parte criticato per il
suo riduzionismo, in prima istanza prescinde dalle concezioni
dello sviluppo evolutivo della vita ricerche iniziate con le ricerche
di Alexandr Ivanovich Oparin (1894-1980) e da Cyril Ponnamperuma
(1923-1994) e da moltissimi altri chimici e biochimici, evitando
di conseguenza tutte quelle questioni scientifiche che emergono
permettendo nuovi sviluppi delle conoscenze bio-logiche della
evoluzione del sistema vivente, che necessitano di prendere in
considerazione l'intera complessità dello sviluppo evolutivo
della bio-chimica della vita.
Tali ricerche sulla evoluzione chimica hanno realizzato in provetta
molecole proteiche a partire da molecole inorganiche semplici,
dimostrando cosi’ che le proteine sono comparse nell'evoluzione
bio-chimica certamente prima della comparsa dell'RNA e del DNA.
Evidentemente tali proteine sintetiche non hanno alcuna possibilità
di riprodursi spontaneamente e pertanto resta ancora indimostrabile
l'antica credenza dei filosofi greci della generazione spontanea
della vita, la cui impossibilita fu sperimentalmente dimostrata
fin dalle ricerche del Professore della Antica Università
di Pisa, Francesco Redi (1626-1697).
Cosa diversa è la riproducibilità spontanea di proteine
Prioniche inserite entro un sistema metabolico di un organismo
vivente. A tal proposito ricordiamo che Tikvah Alper e J. S. Griffith
già dal 1960 compresero che l’agente infettivo dello malattia
degenerativa del cervello degli ovini (Scrapie) fosse una semplice
proteina, priva di materiale genetico, ma capace di autoreplicarsi.
Un prione infettivo, molto simile è stato poi isolato e
identificato da Stanley B. Prusiner (abbreviato PrPSc, proteina
prionica infettiva) il quale focalizzo i suoi studi in relazione
alla degenerazione del cervello umano causata da encefalopatie
spongiformi provocate dal cosiddetto Morbo della Mucca Pazza.
Nel 1997 S. B. Prusiner ha ricevuto il premio Nobel per la scoperta
di tale Prione capace di riprodursi in assenza del DNA ed RNA,
e pertanto si è compreso come tale prione infettivo fosse
responsabile nel provocare il Morbo della Mucca Pazza proprio
in seguito alla capacità di baypassare la barriera che
esiste fra specie diverse alla trasmissione di elementi proteici,
i quali normalmente vengono decodificati e ricodificati dalla
sequenza del DNA/RNA dell'organismo che ha assunto proteine di
altra specie per tramite la catena alimentare.
Comunque è noto che non ci sono solo varianti patologiche
dei Prioni. I prioni normali (PrP) sono numerosissimi negli organismi
viventi ed in special modo sono presenti nel cervello.
Sottolineiamo quindi il fatto che il processo di moltiplicazione
di tutti i Prioni non si basa sulla duplicazione di DNA e/o RNA,
dato che sia il DNA che l'RNA sono del tutto assenti nel realizzare
la moltiplicazione dei Prioni cerebrali. Il metodo che si ipotizza
per la replicazione prionica non e del tutto evidente, ma ragionevolmente
si suppone basarsi su processi di accumulazione e rottura catalitica
noti dalla chimica dello sviluppo delle catene polimeriche.
Purtroppo dobbiamo constatare che vari dogmatismi emergono nella
scienza quando la estrema specializzazione disciplinare conduce
e frazionare la comunità scientifica, cosiì che
si perdono di vista i criteri generali della dinamica evolutiva
della natura, così ad es. da dimenticare come la capacità
di auto-replicazione, sia pur con metodologie differenziate, sia
un fattore del tutto generalizzato e diffuso in natura. Ricordiamo
infatti come sia nota la capacità di auto-replicazione
del RNA, le cui capacita enzimatiche sono in grado di riprodursi
senza intervento alcuno del DNA e che inoltre è pure ben
nota l'esistenza di proteine che sono capaci di riparare spontaneamente
il DNA dalle frequenti rotture ed anomalie provocate da vari fenomeni
di alterazione fisico-chimica della cellula. Infine sempre in
proposito della estesa capacità di replicazione di strutture
chimico fisiche in natura è ben noto che le proprietà
generali di replicazione appartengono anche al mondo inorganico
ad es. i cristalli e più specificatamente i cristalli di
ghiaccio sono infatti il risultato dell’organizzazione di atomi
e molecole in geometrie e forme capaci di agglomerandosi intorno
ad un elemento di aggregazione catalitico e moltiplicarsi quando
il cristallo si rompe in vari pezzi crescendo in un processo simile
alla auto-replicazione
Tali
riflessioni fanno capire come la pretesa unicità e la unidirezionalità
delle funzioni di replicazione proteica ritenute incluse nell'unica
macromolecola del DNA abbiano perso oggigiorno quel significato
dogmatico ritenuto ancora per molti scienziati indiscutibile.
Soffermiamoci ora sull'importanza derivante dalla auto-replicazione
dei “Prioni cerebrali” in relazione alla comprensione delle relazioni
tra Genetica ed Epigenetica dello sviluppo cognitivo dell'uomo.
Il Prioni sono molecole di origine proteica (da Proteo, la divinità
dell'antica Grecia cui si attribuiva la capacità di cambiare
forma a piacimento) che sono normalmente presenti nel nostro organismo
ed è pertanto possibile che si replichino senza coinvolgere
nel loro ciclo di vita il complesso e più sicuro sistema
di controllo codificato dal DNA, poiché se tale controllo
fosse applicato sistematicamente a tutta la produzione proteica
evidentemente da ciò deriverebbero in ogni caso strutture
proteiche derivate da una rigida ed inalterabile corrispondenza
tra Geni e Proteine, che annullerebbe la nota flessibilità
cerebrale generata dall'apprendimento e dalla formazione delle
memorie con carattere epistemico correlabile più in generale
al contesto storico-sociale dello sviluppo umano.
Con le recenti ricerche sui Prioni siano quindi in presenza della
scoperta di un nuova concezione, dato che esso si replica sulla
base di criteri di riproducibilità polimerica, clonando
copie differenziabili di se stesso, ottenute modificando la forma
del pattern strutturale ma non la sequenza proteica. I prioni
in quanto proteine sono strutturati da catene poli-peptidiche
di amminoacidi la cui struttura spaziale ha una maggior variabilità
conformazionale rispetto a quelli prodotti dalla sequenze codificate
dal DNA, è pertanto e una caratteristica peculiare del
Prioni quella di creare strutture elastiche stabilizzate da legami
deboli che dà loro la possibilità di essere dotate
di assumere molteplici configurazioni. Di conseguenza è
possibile arguire come tali molteplici configurazioni strutturali
dei Prioni Cerebrali possano divenire il vettore capace di fissare
il contenuto delle memorie a breve e lungo termine a seconda della
concentrazione dei cloni, e ciò in maniera indipendente
dalle strategie di espressione genetica le quali si limitano a
dar forma alle circonvoluzioni strutturali del cervello, nonché
delle prime fasi di sviluppo dell'embrione derivanti dalla primaria
espressione di molecole staminali indifferenziate provenienti
dall'ovulo materno fecondato.
Pertanto
i recenti studi sulla dinamica di riproduzione dei Prioni, pongono
nuova luce tutta la problematica dell'apprendimento comportando
la necessità di redefinizione delle conoscenze acquisite
sulla formazione dei sistemi e strategie epigenetiche di memorizzazione
e di apprendimento. È infatti lecito pensare che il Patrimonio
Genetico sostanzialmente conferisca al cervello solo i tratti
che determinano l'involucro genetico di ciascuna specie, ma che
in seguito, proprio per mezzo della attività indipendenti
di riproduzione Prionica, si possa sviluppare, una correlazione
epi-genetica che ha un peculiare riferimento molecolare oggettivo
nelle sue basi chimiche morfogenetiche della strutturazione delle
configurazioni variabili delle proteine prioniche, le quali sfuggono
al controllo dei geni permettendo la formazione di mappe cerebrali
flessibili indipendenti dai criteri di ereditarietà in
quanto capaci di adeguarsi ad un sistema storico-evolutivo di
archiviazione ed evocazione delle memorie.
Lo scenario di ricerca sui possibili sviluppi dell'apprendimento
che emerge da tale oggettivazione della “Res-Cogitans di Cartesio”
è assai vasto dato che non è derivabile dalla sola
decifrazione del codice genetico e pertanto la riflessione scientificamente
argomentata su come il cervello generi conoscenza, incide grandemente
sulle modalità d’uso creativo delle moderne capacità
tecnologiche, prima tra tutte l'e.learning, al fine di intervenire
con modalità innovative per accelerare le possibili dinamiche
di sviluppo delle scienze cognitive nonché sulla crescita
di una creatività scientifica coscientemente e responsabilmente
indotta da metodi formativi finalizzati ad arricchire le capacità
dei processi combinatori correlabili alle multiformi capacita
funzionali ad una evoluzione epistemologica della riproduzione
di patterns di prioni cerebrali.
Certamente tale ipotesi di ricerca accresce ampiamente la nostra
responsabilità educativa, e di questa conoscenza coscienziosa
vorrà farsi carico il Costituendo Gruppo di ricerca Transdisciplinare
“OPEN NETWORK FOR NEW SCIENCE (in sigla “ON-NS”) fin dalla suo
primo incontro, per poter dare una fattiva collaborazione nell'inventare
un futuro creativo basato su una conoscenza più oggettiva
di se stessi e del proprio ruolo nella evoluzione della natura.
Firenze
26/10/2004
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Director
of LRE // EGO-CreaNET - PAOLO MANZELLI
http://blu.chim.unifi.it/group/education/index.html
Education Research Laboratory / EGO-CreaNET
Firenze - Italia
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