BASI PROTEICHE REPLICANTI
di Di Paolo Manzelli LRE@unifi.it
3-12-2004
Nella evoluzione degli esseri viventi la crescita della complessità corrisponde di fatto ad una
migliore utilizzazione di tutte le forme precedentemente sperimentate di co-operazione molecolare
che hanno dato origine alla vita. La organizzazione molecolare si è infatti sviluppata in modo tale
da poter migliorare ladattamento ai cambiamenti dellambiente ed infine riuscendo a realizzare le
modificazioni dellambiente per adattarle alla proprie forme di vita più evolute.
In tal senso il processo evolutivo delle specie viventi ha quindi generato una sempre più ampia
capacita di apprendimento che oggi possiamo iniziare ad analizzare più coscientemente cercando di
comprenderne le radici di livello molecolare, e ciò risulta oggi possibile facendo particolare
attenzione alla organizzazione bio-chimica del ciclo metabolico delle cellule neuronali. Come tutte
le alte cellule eucariotiche i neuroni cerebrali nel loro metabolismo sintetizzano proteine
codificate dal Ribosoma secondo le istruzioni prelevate dal codice genetico e ciclicamente le
degradano per tramite la corrispondente struttura detta, Proteosoma la quale le frammenta con metodi
enzimatici tagliandole in Peptidi di sequenza definita ed in amminoacidi liberi ottenuti per
idrolisi chimica. Questa degradazione sequenziata del turnover proteico, non è del tutto casuale
proprio in quanto permette levolversi del sistema metabolico ordinando ed integrando un primordiale
sistema di crescita proteica, di origine pre-biotica, basato un sistema di polimerizzazione
proteica, che in particolare si suppone permetta alla cellula neuronale di creare le basi molecolari
di codificazione delle memorie, e cioè i mattoni ovvero le lettere molecolari, che successivamente
possono essere assemblate dal sistema cerebrale permettendo ad un ordine superiore di sintesi di
realizzare la significazione mnemonica che è alla base di ogni sistema di apprendimento.
La polimerizzazione della degradazione proteica si basa su la presenza di un Iniziatore; vari
ricercatori presumono che i Prioni Comuni (PrC) (ovvero altre proteine similari) , possano fornire
linnesco per dare inizio ad un sistema di polimerizzazione graduale e controllata da Terminators
capaci di interagire reversibilmente ( ßrev.à ), agendo da enzimi regolatori dello sviluppo della
espressione di una catena polipeptidica , che si sviluppa sulla base di un modello di crescita che
abbastanza similare nel procedimento al quello noto come Polimerizzazione Radicalica Vivente .
Seguendo un simile modello e possibile infatti generare una sequenza proteica non più esclusivamente
dipendente dalle informazioni genetiche e che pertanto permette di codificare, a livello molecolare,
le basi di espressione delle relazioni cerebrali con lambiente generando una capacita di crescita
creativa di indole epigenetica dei sistemi viventi più cerebralmente più evoluti.
La sequenza di codificazione è ipotizzabile svilupparsi nel modo seguente :
PrC (innesco) + P ( Peptide) = PrC-P * ( sezione polimerica (*) attiva)
La reversibilità (ßrev.à ) della reazione terminale permette un procedere della auto-replicazione
della catena peptidica, in una serie crescente di sequenze regolate da condizioni che riflettono le
relazioni con lambiente esterno, le quali sono causate alle variazioni delle concentrazioni di
neurotrasmettitori agenti alle sinapsi, che in sostanza modificano gli equilibri di reattività del
sistema cellulare neuronico.
Cosi si può procedere alla creazione di molteplici forme codificate come schematicamente ad es :
PrC-P* +P = PrCP-P-P* +T ß ßà à 1- PrCP-P-PT
PrCP-P-P* +P = PrCP-P-P-P* +T ß ßà à 2- PrCP-P-P-PT
ecc…
e così via, fornendo tutta una serie di sequenze codificanti stabilizzate da TERMINATORS che ne
modulano la progressiva replicazione. Queste basi peptidiche prodotte da un sistema polimerico
codificante , rappresentano le sub-unita conformazionali che a libello molecolare possono essere
utilizzate dal sistema cerebrale come struttura elementare della memorizzazione ed
dellapprendimento , al fine di sviluppare una comprensione delle relazioni di un organismo evoluto
con lambiente ; pertanto quindi si presume che il sistema codificante divenga più evoluto e
complesso in relazione sistemi viventi quali lUomo più capaci di interagire creativamente
nelladattamento ma ancor più nella propria funzione di modificazione dellambiente esterno eseguita
secondo le proprie finalità epigenetiche che by-passano la informazione geneticamente codificata nel
DNA. Questa ipotesi di ricerca consegue agli studi del Prione Pr.SC patologico, sigla con la quale
si indicano i Prioni provenienti dalla encefalopatia spongiforme bovina, che una volta insediati nel
cervello umano determinano la sindrome di Creutzfeldt-Jakob, meglio nota come malattia della Mucca
Pazza.
Infatti si ritiene che se il Prione patologico si sostituisce nella costruzione della catena
polimerica al posto del prione sano PrC naturale, tale sostituzione vada ad impedire il controllo
del Terminator nel realizzare la sequenza polipeptidica codificante, che ormai priva di controllo
continua a polimerizzare includendo e trasformando anche la configurazione dei prioni sani fino a
creare delle estese placche polimeriche, le quali non essendo piu riconvertibili dalla azione
decodificante del Proteosoma provocano la progressiva morte delle cellule neuronali. Pertanto, in
via del tutto generale , anche da questa breve analisi cognitiva, diviene importante comprendere che
quando il sistema immunitario del sistema nervoso non riesce a generare anticorpi per difenderci
dagli agenti esterni, in quanto essi spesso sono stati provocati dalla nostra stessa specie umana
nel quadro della propria azione di trasformazione della natura , diventa fondamentale e decisivo
fare ulteriore ricorso alla creatività evolutiva di cui siamo dotati.
Infine, proprio per accelerare il ricorso ad una creatività cosciente dellUmanità, abbiamo dato
inizio alla organizzazione del OPEN NETWORK for NEW SCIENCE ad iniziare dalla tematica della
BIO-INFORMAZIONE; problematica questultima assai ampia di cui discuteremo nel Previsto II° incontro
ON-NS organizzato dal laboratorio di Ricerca ed innovazione Educativa LRE/EGOCreaNET, Presso il
Gabinetto Scientifico e Letterario VIEUSSEUX il prossimo 1° Marzo 2005.
BIBLO-ONLINE P.Manzelli: LAnello Mancante: www.descrittiva.it/calip/dna/anello_mancante.htm
B.Pacifici: BIOLOGIA MOLECOLARE: www.pacifici-net.it/Biologia/index.htm
CINETICA DI MOLTIPLICAZIONE DEI PRIONI: www.dmi.unict.it/~anile/mathapp/sistdina/bse/bse.html
Polimerizzazione Radicalica :
www.enitecnologie.it/eni_en/tpoint/articoli/FT_petrolchimica/LivingFree2_2002.pdf
Proteosoma: biomol.altervista.org/proteasoma.html
Proteosoma GIF: www.biologia.edu.ar/animaciones/temas/adn_y_sintesis/proteosomas.swf
TURNOVER DI PROTEINE: www.biologia.unige.it/morelli-04/6.pdf
Prions.Disease: opbs.okstate.edu/~melcher/MG/MGW1/MG11214.html
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