Gli scienziati dell’Università Cattolica di Leuven e della Harvard University dimostrano che il DNA non codificante ha un’importante funzione evolutiva
Il 98,5% del genoma umano è composto da sequenze di DNA che apparentemente non svolgono alcuna funzione: a differenza dei geni codificanti il DNA “spazzatura”, come lo hanno definito i biologi, non esprime alcuna proteina e appare semplicemente silente. Da lungo tempo i genetisti cercano di capire per quale motivo il nostro codice genetico contenga così tanto materiale “inutile”, e anche se molte sono le ipotesi la risposta definitiva tarda ad arrivare. Kevin Verstrepen, Marcelo Vinces e altri hanno però dimostrato che il DNA non codificante regola l’attività genica aiutando l’organismo ad adattarsi velocemente ai mutamenti ambientali, ribaltando così una delle ipotesi più in voga.
Secondo molti scienziati infatti il DNA spazzatura non ha alcuna reale funzione e si è intrufolato nel nostro genoma nel corso della storia evolutiva per non andarsene più. Verstrepen e Vinces però hanno esaminato delle particolari sequenze di DNA non codificante, le ripetizioni in tandem – sequenze geniche che si ripetono più volte dall’inizio alla fine – scoprendo che queste influenzano l’attività dei geni vicini. In particolare le ripetizioni determinano quanto strettamente il DNA locale è arrotolato attorno ai “nucleosomi”, delle proteine specifiche. Questo impacchettamento è rilevante per determinare quanto i geni potranno essere attivati.
Durante la trascrizione dell’elica le sequenze in tandem sono molto instabili e il numero di ripetizioni cambia di volta in volta, rendendo la capacità di attivazione degli altri geni molto variabile. È così che il DNA spazzatura garantisce veloci cambiamenti dell’attività genica che a sua volta offrono all’organismo la possibilità di rispondere velocemente alle condizioni ambientali.
Gli scienziati hanno successivamente testato quest’ipotesi usando cellule di lievito e simulando le condizioni dell’evoluzione biologica. Secondo i risultati quando le ripetizioni si trovano vicino a un gene è possibile selezionare individui mutanti che mostrano un’attività amplificata del gene in questione. Quando invece vengono rimosse le ripetizioni questo tipo di evoluzione accelerata è impossibile. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science.
