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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.