Per una migliore comprensione dell’origine e dell’evoluzione dei genomi è conveniente posizionare l’inizio e il decorso di tale processo all’interno della successione di evoluzioni che partono dall’origine dell’universo e che ancora oggi non si possono, per definizione, ritenere conclusi. Il Big Bang conclude l’evoluzione cosmica universale e dà origine all’evoluzione planetaria con la formazione dei sistemi solari ed i loro pianeti. Considerando il nostro sistema solare, e la terra in particolare, l’evoluzione geotermica, il raffreddamento del pianeta, fornisce una condizione fisica opportuna ad un’evoluzione chimica che, a conclusione, porta al brodo primordiale. Le molecole semplici possono aggregarsi a formare monomeri di un polimero o policondensato, basi fondamentali per la chimica complessa, la chimica della vita: parte l’evoluzione biochimica con i primi proto-genomi a RNA con proprietà replicanti e funzioni non solo codificanti ma anche catalitiche del tipo “ribozyme-like”. L’archeoatmosfera, fortemente riducente, favorì la comparsa del ribonucleotide ridotto, cioè del desossiribonucleotide, e alcune proto-molecole di RNA poterono replicarsi in maniera casuale includendo anche desossiribonucleotidi. Attraverso un intermedio evolutivo, il PNA, si arriva quindi al DNA. Solo le macromolecole racchiuse in ambienti ristretti riescono ad essere più efficaci e dunque si fa strada l’evoluzione cellulare con la comparsa dei cromosomi. Da questo momento la cellula, unità fondamentale della vita è protagonista di un’evoluzione i cui stadi intermedi ancora oggi sono visibili. L’uomo, figlio evoluto pro tempore di quest’ultimo tipo di evoluzione, quella biologica, a sua volta è protagonista di un’evoluzione molto più rapida e dagli effetti visibili a tempi brevi, come quella culturale. Molto affascinante risulta l’accostamento dell’evoluzione biologica con quella informatica che recentemente e con tempi rapidissimi si sta imponendo nel mondo umano. Molte analogie, i virus ad esempio, dimostrano che i processi evolutivi procedono con uno schema-tipo che non può variare anche al cambiare dei parametri di base, valido “dal cosmo al byte”. I virus informatici sono informazioni semi-autonome, come lo sono quelli biologici, entrambi sono in grado di diffondersi, entrambi potrebbero essere utili se opportunamente “trasformati” ma entrambi non sono in grado di vivere e diffondersi se avulsi da un contesto esecutore delle informazioni.

Caradonna, F. (2011). Origine ed evoluzione dei genomi: dal brodo primordiale al DNA umano. In Floriano M, Chillura Martino D (a cura di), Quaderni di Ricerca in Didattica (pp. 66-71). Palermo : G.R.I.M. Department of mathematics, University of Palermo.

Origine ed evoluzione dei genomi: dal brodo primordiale al DNA umano

CARADONNA, Fabio
2011-01-01

Abstract

Per una migliore comprensione dell’origine e dell’evoluzione dei genomi è conveniente posizionare l’inizio e il decorso di tale processo all’interno della successione di evoluzioni che partono dall’origine dell’universo e che ancora oggi non si possono, per definizione, ritenere conclusi. Il Big Bang conclude l’evoluzione cosmica universale e dà origine all’evoluzione planetaria con la formazione dei sistemi solari ed i loro pianeti. Considerando il nostro sistema solare, e la terra in particolare, l’evoluzione geotermica, il raffreddamento del pianeta, fornisce una condizione fisica opportuna ad un’evoluzione chimica che, a conclusione, porta al brodo primordiale. Le molecole semplici possono aggregarsi a formare monomeri di un polimero o policondensato, basi fondamentali per la chimica complessa, la chimica della vita: parte l’evoluzione biochimica con i primi proto-genomi a RNA con proprietà replicanti e funzioni non solo codificanti ma anche catalitiche del tipo “ribozyme-like”. L’archeoatmosfera, fortemente riducente, favorì la comparsa del ribonucleotide ridotto, cioè del desossiribonucleotide, e alcune proto-molecole di RNA poterono replicarsi in maniera casuale includendo anche desossiribonucleotidi. Attraverso un intermedio evolutivo, il PNA, si arriva quindi al DNA. Solo le macromolecole racchiuse in ambienti ristretti riescono ad essere più efficaci e dunque si fa strada l’evoluzione cellulare con la comparsa dei cromosomi. Da questo momento la cellula, unità fondamentale della vita è protagonista di un’evoluzione i cui stadi intermedi ancora oggi sono visibili. L’uomo, figlio evoluto pro tempore di quest’ultimo tipo di evoluzione, quella biologica, a sua volta è protagonista di un’evoluzione molto più rapida e dagli effetti visibili a tempi brevi, come quella culturale. Molto affascinante risulta l’accostamento dell’evoluzione biologica con quella informatica che recentemente e con tempi rapidissimi si sta imponendo nel mondo umano. Molte analogie, i virus ad esempio, dimostrano che i processi evolutivi procedono con uno schema-tipo che non può variare anche al cambiare dei parametri di base, valido “dal cosmo al byte”. I virus informatici sono informazioni semi-autonome, come lo sono quelli biologici, entrambi sono in grado di diffondersi, entrambi potrebbero essere utili se opportunamente “trasformati” ma entrambi non sono in grado di vivere e diffondersi se avulsi da un contesto esecutore delle informazioni.
Settore BIO/18 - Genetica
http://math.unipa.it/~grim/QRDS%20-%20SPAIS%202009.pdf
Caradonna, F. (2011). Origine ed evoluzione dei genomi: dal brodo primordiale al DNA umano. In Floriano M, Chillura Martino D (a cura di), Quaderni di Ricerca in Didattica (pp. 66-71). Palermo : G.R.I.M. Department of mathematics, University of Palermo.
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