Ciaooo, sono uno studente al terzo anno di liceo scentifico...
durante lo studio di genetica umana, mi è venuto un gran dubbio: perché, le cellule del nostro organismo umano, pur avendo tutte lo stesso DNA, fanno cose diverse??
Spero che riusciate a rispondermi...
Vi rigrazio in anticipo.
Ogni essere vivente possiede un'individualità genetica in tutte le cellule del proprio organismo, che in effetti condividono tutte lo stesso background genetico. Tutte possiedono le stesse informazioni: nel caso dell'uomo, ogni cellula può contare su circa 25.000 geni che codificano per proteine. Oltretutto ogni singola informazione è presente in duplice copia, poiché metà set di informazione è di origine paterna e metà materna. Fanno eccezione i gameti maturi (che possiedono solo un set di tutte le informazioni genetiche) e altre poche popolazioni di cellule (come ad esempio i linfociti nei quali sono avvenuti riarrangiamenti di piccoli tratti del loro genoma).
A prescindere dal destino avuto e dal compito che devono svolgere, in ogni cellula è disponibile l'intero catalogo di informazioni genetiche. Poi, nel caso delle cellule adulte differenziate, alcuni geni non saranno utilizzati. Per esempio una cellula beta del pancreas trascriverà attivamente (utilizzerà) l'informazione per produrre l'insulina, mentre un precursore dei globuli rossi non saprà che farsene di quell'informazione, e la terrà spenta. Invece dovrà attivamente sintetizzare emoglobina, e quindi i geni che permettono la sintesi delle globine saranno sempre accesi. Così nelle nostri muscoli troveremo attivamente funzionanti i geni che codificano per proteine che permettono al muscolo di contrarsi (come l'actina e la miosina) e nel nostro cervello quelli che codificano per neurotrasmettitori (come serotonina e dopamina), e così via.
Che per ogni cellula vi sia l'intero archivio di tutte le informazioni genetiche lo dimostrano anche i recenti esperimenti del gruppo di Shinya Yamanaka che introducendo solo 4 informazioni genetiche in una cellula differenziata (come una cellula della cute) si è riusciti a riprogrammare il destino di quella cellula da adulta in embrionale (le cosiddette cellule staminali indotte). Quindi tutto il set di informazioni genetiche che servono a organizzare un organismo complesso (partendo da una singola cellula - lo zigote) e a farlo funzionare è presente in ogni nostra singola cellula di un organismo. Poi alcune informazioni saranno sempre in funzione (i cosiddetti geni housekeeping) in ognuna delle cellule del nostro organismo (ad esempio per formare le strutture cellulari o per produrre e rendere disponibile energia), altre saranno in funzione solo in alcune cellule o solo in determinati periodi dello sviluppo o della vita dell'organismo.
Non è tanto il numero dei geni che codificano per proteine che rendono via via più complesso un organismo, piuttosto la regolazione della loro espressione. In ogni cellula è quindi presente un sistema di controllo e di regolazione dell'espressione dei geni, che è oggi oggetto di grande interesse. Oltre a proteine che regolano l'espressione dei geni (i fattori di trascrizione), sappiamo che sequenze trascritte ma non tradotte (come i micro RNA) possono svolgere un importante ruolo di regolazione dell'espressione dei nostri geni.
Ma questa è un'altra storia......