Il sistema operativo della vita e la sua scoperta

La scoperta del DNA

Introduzione: Circa sessanta anni fa avvenne qualcosa di straordinario. Le cellule si dimostrarono essere dei sistemi sofisticati basati sull’uso di un enorme deposito di informazioni che viene utilizzato per costruire tutti i materiali di cui la cellula ha bisogno per funzionare e per costruire una copia di se stessa.

Cose da fare: Si tratta di due video di TedEd .

Il primo video (clicca sulla figura sopra) e’ il racconto di James Watson di come scopri’ che il DNA era la molecola che conteneva il codice della vita : tutte le informazioni per far funzionare gli esseri viventi.

Il sistema operativo della vita

Nel secondo video invece, viene mostrata in maniera simbolica l’enorme sofisticazione della singola cellula descritta sulla base delle nostre conoscenze di biochimica. Un fabbrica automatizzata dove i robot/proteine sono in grado di costruire altre copie di se stessi usando delle fotocopie/RNA dei piani di costruzione/DNA conservati nel nucleo.

Cosa succede: Quando Watson fece la sua scoperta, si sapeva da oltre cento anni che nel nucleo c’era l’informazione genetica necessaria a creare e a perpetuare ogni forma di vita sulla terra. Ma nessuno sapeva quale, tra le molecole che si trovavano in quella parte della cellula, assicurava questa funzione e soprattutto attraverso quale meccanismo. Come racconta Watson, Erwin Schrödinger suggeri’ di cercare una molecola che contenesse l’informazione in forma codificata come nella memoria di un computer dove i codici 0 e 1 permettono di rappresentare qualsiasi cosa.

Nel nucleo c’erano proteine e c’era la molecola DNA. Le proteine sembravano piu’ promettenti perche’ piu’ complesse del DNA. Ma per essere sicuri bisognava ricostruire la struttura spaziale della molecola e mostrare che conteneva un codice. Nessuno sapeva come erano disposte nello spazio gli atomi di queste molecole. Watson fu aiutato dal fatto che ebbe accesso a una cristallografia a raggi X fatta da Rosalind Franklin . Questa non era  proprio una foto ma imponeva al modello da costruire certi limiti e certe misure. Dopo molti tentativi andati a male , Watson scopri’  che una struttura a doppia elica conteneva l’informazione con un codice di 4 lettere CGTA. E quel che e’ ancora piu’ importante :  per copiarne una parte bastava rompere i legami tra i due filamenti dell’elica tra i due punti che delimitavano la parte da copiare. Quindi si usava la parte staccata per creare  una fotocopia dell’informazione sotto forma di un’altra molecola detta RNA con un solo filamento. Ci sarebbero voluti altri anni per capire come dal codice a 4 lettere dell’RNA si passava al codice a 20 lettere delle proteine, ma ormai il meccanismo era stato svelato.

Dopo sessanta anni dalla scoperta la nostra conoscenza e’ arrivata al punto da vedere la cellula come una fabbrica automatizzata gestita da robot che non solo riescono a farla andare avanti ma sono anche in grado di costruire una copia completa della fabbrica.Nel secondo video il meccanismo che fa funzionare la cellula viene animato : i robot sono le proteine. Il nucleo e’ l’archivio delle informazioni che permettono di costruire ogni tipo di robot. L’RNA e’ una semplice fotocopia della parte di DNA che serve a costruire un particolare robot. L’RNA viene trasportato nelle zone della cellula dove vengono costruiti i robot/proteine. Una volta costruito un nuovo robot questo viene smistato nella zona di sua competenza. Oltre a DNA,RNA e proteine altre molecole assicurano altre funzioni essenziali come i lipidi (grassi) per costruire pareti,  gli zuccheri per fornire l’energia, etc… Questo e’ il sistema operativo della cellula che e’ l’elemento di base di ogni essere vivente.

 

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Altri applet di scienze biologiche

Il materiale e’ formato da

http://ed.ted.com/lessons/james-watson-on-how-he-discovered-dna
autore : James Watson
titolo in inglese : How I discovered DNA

http://ed.ted.com/lessons/the-operating-system-of-life-george-zaidan-and-charles-morton
autore : George Zaidan e Charles Morton
titolo in inglese : The operating system of life

e fa parte della raccolta di video TED-ed Lessons Worth Sharing.
© TED Conferences

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