Il DNA si avvolge su se’ stesso seguendo un sistema frattale.

E’ di questi giorni la notizia che alcuni ricercatori del MIT sono riusciti a comprendere come la struttura del DNA si disponga all’interno dei nuclei cellulari.

Il DNA negli esseri viventi è una specie di macromolecola, una catena proteica formata dalla disposizione di 4 basi azotate Adenosina, Timina, Guanina, Citosina; per gli amici: A, T, G, C. (Per inciso ecco da dove viene il titolo del film “GATTACA, ai confini dell’universo”)

Le 4 basi azotate si ripetono in sequenze particolari dette nucleotidi che a loro volta si dispongono in filamenti attorcigliati nella tipica forma a doppia elica a sua volta “arricciata” su se stessa. Una molecola di DNA umano, completamente distesa, può arrivare alla rispettabilissima lunghezza di circa due metri.

Fatto sta che però queste molecole si arrotolano su se’ stesse fino a raggiungere una dimensione inferiore a un decimo del diametro di un capello umano.

Quello che è stato fatto finora è stato di stabilire la sequenza in cui le quattro basi si dispongono, ovvero la cosiddetta mappatura del genoma. In questo modo si è riusciti a comprendere che le basi fondamentali si dispongono in un certo ordine preciso a formare i cosiddetti geni, ovvero quelle strutture che consentono la formazione di altre cellule con determinate caratteristiche.

I geni sono alla base della vita come la conosciamo noi e determinano le caratteristiche fisiche degli esseri viventi.

Nel DNA però, non tutti i geni sono sempre attivi contemporaneamente e dato che un singolo gene “acceso” o “spento” può fare una differenza enorme, si capisce come sia importante capire i meccanismi alla base del’attivazione delle varie parti del genoma.

La caratteristica della scoperta del MIT di questi giorni è particolare, perchè sono riusciti a capire che il modo in cui il DNA si arriccia su se stesso, fino a ridursi da due metri a meno di due millesimi di millimetro, ha una caratteristica frattale.

I frattali sono strutture ipotizzate per la prima volta dal matematico B. Mandelbrot, che hanno la caratteristica di riprodurre la propria forma in modo autosimile. Mandelbrot aveva osservato che, vista dall’alto, una linea costiera ha la stessa struttura di un singolo pezzo di quella costa, il quale a sua volta, se visto ancora più da vicino, continua a mantenere la stessa struttura (da questo il termine frattale).

Mandelbrot arrivò a definire un insieme matematico dettato da una formula il cui grafico caratteristico corrisponde ad un disegno che, se ingrandito, ripropone sempre la stessa forma, l’insieme di Mandelbrot.

Il DNA a quanto pare, si avvolge su se stesso seguendo un principio di autosimiglianza che però non ha solo la funzione di ridurlo a dimensioni microscopiche. Il risultato dell’avvolgimento infatti è strettamente legato a quali geni si attiveranno e quali no.

Come nel cervello umano l’informazione viene codificata non solo da quali neuroni interessa, ma anche dal percorso seguito, anche l’informazione genetica viene fortemente influenzata dalla topografia del segnale.

E anche questo è un principio di autosomiglianza frattale che stupisce.  La scoperta è di notevole rilievo scientifico, in quanto finora in molti casi, se non in tutti, i meccanismi di attivazione e disattivazione dei singoli geni erano rimasti parecchio oscuri.

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2 Comments

  1. Valeria ha detto:

    Interessante il mondo dei frattali… Chissà se nel microcosmo si ripetono le geometrie del macrocosmo…

    • franz ha detto:

      Assolutamente si. Incidentalmente è proprio su questa autosomiglianza che si fondano le tesi di Greg Braden.

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