La rivoluzione dell'RNA

di: Mauro Mandrioli

Per molto tempo il ruolo svolto dalle molecole di RNA è stato sottovalutato tanto che il suo coinvolgimento era limitato al trasferimento delle informazioni genetiche dal DNA alle proteine (tramite le molecole di RNA messaggero) e alla sintesi proteica (attraverso l’RNA ribosomico e gli RNA transfer). Nel corso degli anni (in particolare a partire dagli anni ’80 del secolo scorso) è divenuto sempre più evidente che all’interno delle cellule esiste una varietà incredibile di molecole di RNA coinvolte in numerosi processi. Grazie al fatto di poter assumere particolari ripiegamenti, gli RNA possono infatti svolgere numerose funzioni tra cui guidare la rimozione degli introni dalle molecole di mRNA in fase di maturazione, dirigere il processamento dell’RNA ribosomico per dare gli RNA ribosomici utilizzati per assemblare i ribosomi e guidare, sotto forma di piccoli RNA, l’espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale.

In particolare, oggi grandissima attenzione è posta ai “piccoli RNA” (molecole di RNA non codificanti di lunghezza compresa fra 50 e 300 nucleotidi) presenti sia nel nucleo che nel citoplasma e coinvolti, tra l’altro, nel processamento dell’RNA messaggero. Una decina di anni or sono stati inoltre identificati altri piccoli RNA, denominati “piccoli RNA interferenti” (dall’espressione inglese small interfering RNA) e “piccoli RNA microscopici” (miRNA, MicroRNA), che possono legare molecole di RNA messaggero inducendone la degradazione o bloccare il loro utilizzo nel corso della sintesi proteica. Grazie a queste scoperte si è realizzata una vera e propria rivoluzione in genetica e biologia molecolare che alcuni ricercatori hanno definito la rivoluzione dell’RNA.

Tra gli scienziati che hanno dato un enorme contributo a questa rivoluzione vi è indubbiamente Sidney Altman che ha dimostrato all’inizio degli anni ‘80 la possibilità che molecole di RNA fossero in grado di agire come catalizzatori biologici e che, per tale scoperta, fu insignito del Premio Nobel nel 1989.

Leggendo “La rivoluzione dell’RNA” sono in parte rimasto sorpreso dalla scelta di Altman di concentrarsi sulle fasi iniziali di questa rivoluzione, centrando il libro sul proprio lavoro senza mostrare tutto ciò che ne è poi derivato. E’ stata invece una sorpresa assolutamente piacevolissima constatare il grande spazio che Altman ha dato al modo in cui gli scienziati lavorano e si confrontano, al fatto che la scienza consiste di confronto, scontri, collaborazioni, successi e delusioni. Altman illustra quindi il modo (o dovrei dire i modi) in cui la scienza procede e come il confronto alla base del progresso scientifico potrebbe essere utile per la crescita non solo della comunità scientifica, ma di tutta la società.

Scrive Altman: “Ho anche l’impressione che vi sono idee, anche se ipotetiche, che possono essere estremamente utili almeno come base di discussione e sollecitare reazioni costruttive (…). Forse questa libertà di discussione, che è tipica di gruppi di pari, formato da giovani, potrebbe essere adottata con vantaggio anche da comunità più ampie. Con i dovuti limiti, quest’ultima considerazione (…) dovrebbe essere accolta quando trattiamo questioni di importanza sociale riguardanti vasti strati della società. Il pubblico dibattito sulle aspettative delle ricerche sulle cellule staminali e sulla possibilità di usare alimenti geneticamente modificati potrebbe promuovere la conoscenza scientifica e il benessere sociale (…).”.

Sebbene la scienza richieda impegno e costanza, il libro di Altman, è una ulteriore testimonianza del fatto che esista quella che alcuni hanno definito la “scienza di notte”, cioè la possibilità che la soluzione ad alcuni problemi possa arrivare non alla fine di una lunga discussione o analisi, ma quando il cervello è lasciato libero di pensare ad altro, come se i problemi che ci poniamo venissero talvolta solo apparentemente messi da parte ma fossero in realtà oggetto di una sorta di lavoro in background del nostro cervello, così come accade per alcune applicazioni del nostro computer che lavorano anche se noi non ce ne accorgiamo. Altman ci ricorda ad esempio che Leo Szilard ebbe l’idea del reattore a fissione nucleare mentre faceva il bagno, mentre a me tornava alla mente Kary Mullis che, all’altezza della pietra miliare 46.50 della Highway 128, aveva capito che il DNA poteva essere replicato in vitro portando alla scoperta della reazione a catena della polimerasi (PCR), metodica alla base della ricerca in ambito genetico. La soluzione a un problema può trovare modi strani per farsi strada nel nostro cervello e talvolta, come nel caso di Altman, anche guardare in televisione partite di football americano e film di John Wayne può aiutare il progresso scientifico.

Il libro di Altman ci riporta alla prima proposta di un “mondo a RNA” di Walter Gilbert nel 1986, secondo cui all’inizio della vita sulla Terra gli organismi viventi possedevano genomi a RNA replicati da enzimi costituiti da RNA, ipotesi a cui le scoperte di Altman sulle proprietà catalitiche dell’RNA hanno dato grande forza dimostrando che una singola molecola può funzionare sia come materiale in cui accumulare informazioni genetiche che come catalizzatore.

Alcune parti del libro sono a mio avviso eccessivamente tecniche e non concordo con l’autore sul fatto che ci siano “concetti che non possono essere espressi in altro modo, a rischio altrimenti di perdere in puntualità, in precisione”. Al contrario in alcuni capitoli il linguaggio specialistico può distrarre il lettore facendo perdere di vista il messaggio principale, che certamente non dipende dal fatto che il lettore venga informato sull’importanza di misurare il gradiente di densità del complesso a 1.17g/ml di CsCl. Rimane però che le parti tecniche costituiscono solo una parte ridotta del libro in cui si ripercorre non solo la prima parte della vita di Sidney Altman e delle sue collaborazioni con scienziati del calibro di Matthew Meselson, Sydney Brenner e Francis Crick, ma si ha la possibilità di rivivere un momento chiave per la nascita della genetica che noi oggi conosciamo e a cui siamo giunti grazie alle passioni e ispirazioni di tanti scienziati che hanno con il proprio lavoro dato un contributo importante a quella formidabile impresa collettiva che è la ricerca scientifica.