Gli scienziati hanno scoperto che i calamari possono cambiare il loro codice genetico per resistere ai cambiamenti

La prossima generazione di medicina genetica potrebbe prendere ispirazione da un peculiare trucchetto che una piccola specie di calamaro usa per modificare (al volo) il proprio genoma.

Secondo quanto riportato da Wired, una tipologia di calamaro atlantico, ovvero il Loligo Pealeii, sarebbe in grado di modificare l’RNA all’interno delle sue cellule nervose, in modo da alterare drasticamente il comportamento dei suoi macchinari biologici, qualora questo fosse necessario – per esempio, ad aiutare l’animale ad adattarsi rapidamente ai nuovi ambienti.

È una scoperta bizzarra, che potrebbe potenzialmente portare a migliori trattamenti genetici per l’uomo.

Nella loro ricerca pubblicata sulla rivista Nucleic Acids Research, gli scienziati del Marine Biological Laboratory hanno scoperto che il calamaro altera l’RNA all’interno dei suoi assoni anziché il DNA all’interno dei suoi nuclei.

Si tratta dell’unico animale che è stato scoperto in grado di farlo.

«La modifica dell’RNA è molto più sicura della modifica del DNA», ha detto il ricercatore capo Joshua Rosenthal a Wired. «Se si commette un errore, l’RNA si gira e se ne va».

Accadendo al di fuori del nucleo, l’editing dell’RNA sarebbe davvero un miglioramento rispetto ai moderni trattamenti genetici: oggi, per «hackerare» un paziente con la tecnica CRISPR, le nuove informazioni genetiche devono violare non solo la membrana di una cellula ma anche la membrana del nucleo di quella cellula per raggiungere il suo DNA.

Certo, ci vorrà un po di tempo prima che i medici possano iniziare a usare sulle persone questa bizzarra alterazione dei geni operata dai calamari, anche perché non sono ancora esattamente sicuri del perché questi animali lo facciano.

La Cina sta conducendo un inquietante esperimento per cercare di ricostruire digitalmente i volti di alcune minoranze etniche a partire dal loro codice genetico

Almeno un milione di appartenenti all’etnia uiguri e ad altre minoranze, sono stati messi in campi di detenzione in Cina per poter fare delle ricerche riguardo alla possibilità di ricostruire digitalmente i loro volti a partire dal loro codice genetico.

È stato il New York Times a raccontare come il paese stia usando questi campi per sviluppare e testare nuove tecniche di sorveglianza di massa, inclusa questa nuova forma di profilazione e identificazione genetica.

Una notizia davvero inquietante, come è inquietante il fatto che gli scienziati alla base del programma abbiano ottenuto il supporto internazionale, non solo da parte di ingegneri e scienziati americani – che erano già stati a lungo implicati nei programmi anti-musulmani cinesi – ma, come riferisce il NYT, anche da parte di importanti agenzie e scienziati europei, che stanno sostenendo finanziariamente questa ricerca genetica.

La polizia cinese ha impedito al NYT di parlare con qualsiasi persona il cui DNA fosse stato raccolto, quindi l’insistenza della Cina sul fatto che tutti avessero tranquillamente acconsentito allo studio è impossibile da confermare – di fatto, però, i gruppi perseguitati sono stati radunati e concentrati nei campi di detenzione quindi è difficile pensare a come avrebbero potuto non offrire il loro consenso a far parte del programma.

Il processo che i ricercatori utilizzano si chiama fenotipizzazione del DNA, analizza i geni per tratti come il colore della pelle, il colore degli occhi e le origini. Una manciata di aziende e scienziati stanno cercando di perfezionare la scienza per creare immagini facciali abbastanza nitide e accurate da poter identificare criminali e vittime, ma il problema sono gli altri usi che questa tecnologia potrebbe avere. Scrive il NYT che «la polizia potrebbe usarlo per radunare un gran numero di persone che assomigliano a un sospetto o usarlo per colpire gruppi etnici.

E la tecnologia solleva questioni fondamentali di consenso da coloro che non hanno mai voluto essere in un database».

Uno nuovo studio distrugge il mito del gene dell’omosessualità: non esiste, è tutto molto più complicato

In qualche modo, a un certo punto, si è iniziato a dire che essere gay o meno era scritto nel nostro DNA, attraverso un gene dell’omosessualità o un marcatore genetico, con la funzione di determinare il nostro orientamento. Ecco, non è vero: ce lo conferma uno studio su larga scala.

Anche se secondo gli scienziati esiste qualche complesso meccanismo genetico che lega il nostro modo di essere a quello che ci portiamo dietro, si può dire con certezza che questi fattori – non ancora pienamente compresi – non si riducono di certo a un singolo interruttore genetico on/off, gay/etero.
L’idea che esistesse un gene dell’omosessualità risale a un singolo esperimento, fatto nel 1993 e mai replicato, che però si è trascinato dietro uno strascico di «verità», tanto da portarlo ad essere presente come riferimento nelle nozioni scientifiche. Almeno fino ad ora: questa è la prima volta che delle ricerche mettono a tacere quella teoria.

Il nuovo esperimento, pubblicato sulla rivista Science, è stato vincente grazie ai suoi numeri. Venti medici di 21 istituti di ricerca hanno collaborato con il gruppo di ricerca 23andMe per analizzare i genomi di 493.001 partecipanti, dagli Stati Uniti e dall’Europa. La ricerca è arrivata alla conclusione che l’orientamento sessuale è collegato a un gran numero di geni ed è più probabile che esista su uno spettro, piuttosto che su un binario.

Gli esperimenti precedenti erano troppo piccoli per trarre delle conclusioni definitive e, inoltre, erano limitati dalla possibilità di reclutare partecipanti omosessuali, cosa molto difficile, visto che le relazioni tra persone dello stesso sesso sono ritenute illegali in molte parti del mondo. In natura, però, la fluidità di genere esiste, con esiti davvero inaspettati, come ci racconta questo articolo di Ecoseven.

Cinque coppie hanno accettato di far editare geneticamente i propri figli per evitare che siano sordi

Il biologo russo Denis Rebrikov aveva recentemente annunciato di voler usare la tecnologia CRISPR sui bambini, ovvero modificare geneticamente gli embrioni per ottenere determinati risultati. A quanto ha dichiarato da pochissimo alla rivista New Scientist proprio Rebrikov, sarebbe pronto a farlo, grazie alla disponibilità di cinque coppie di genitori russi che gli danno il permesso di modificare i propri embrioni per una ragione molto seria: impedire ai propri figli di ereditare la loro sordità.

Rebrikov ha dichiarato a New Scientist che ogni genitore interessato al suo studio è sordo a causa di mutazioni nel gene GJB2 – quando due persone con quelle mutazioni si riproducono, il bambino nasce sicuramente sordo. Usando la tecnologia CRISPR per modificare una copia del gene GJB2 in un embrione fertilizzato, Rebrikov sostiene che sarà in grado di garantire ai genitori di avere un figlio biologico che non sia sordo.

L’anno scorso aveva provato a fare una cosa simile lo scienziato cinese He Jiankui che aveva annunciato di aver segretamente creato i primi geni geneticamente modificati utilizzando la tecnologia CRISPR per indurre mutazioni che proteggevano dall’HIV proveniente dal padre. Una procedura che è stata condannata sia perché fatta senza chiedere nessun permesso ma anche e soprattutto perché non è necessario ricorrere a una procedura sperimentale così rischiosa per impedire agli uomini sieropositivi di infettare i loro bambini.

Stavolta, però, la causa sembra più accettata dalla comunità scientifica, in quanto più giustificabile dei tentativi non necessari – anche Rebrikov ne aveva annunciato uno, ma con la trasmissione materna – di prevenire l’HIV. Questo non vuol dire che la questione non sia controversa – per molti, la sordità è una caratteristica e non una disabilità e, per altri, visto che la ricerca è sperimentale, si dovrebbe usare solo per salvare vite – ma sembra più possibile vedere davvero qualche risultato.

Uno studio rivela che il peso dipende innanzitutto dalle scelte alimentari e non dal DNA

Se nella tua famiglia ci sono molti obesi, non è detto che il tuo destino sia segnato. Mentre molte condizioni di salute hanno una componente genetica, uno studio ha dimostrato che sono le scelte di vita a influenzare davvero il cosiddetto “rischio genetico”.

La ricerca, pubblicata su PLOS Genetics, ha coinvolto più di 362.000 cittadini britannici di mezza età, rivelando che, quando si parla di peso, alcuni fattori ambientali e di stile di vita possono effettivamente superare e persino modificare l’influenza dei geni.

Un fattore importantissimo è il movimento, seguito dal consumo di alcol. Entra quindi in gioco lo stato socioeconomico, secondo cui cambiano rischi e abitudini.

Si tratta di una buona notizia: se il nostro stile di vita e il nostro ambiente agiscono sull’espressione dei geni, abbiamo molto più potere sul nostro peso di quanto potevamo credere.

Lo stesso potrebbe essere detto per il rischio genetico di cancro, demenza o malattie cardiache. Ci possono essere fattori controllabili, fondamentali per avere o meno un innesco.

Per fare prevenzione, quindi, è fondamentale fare esercizio fisico e curare la dieta. Occorre consumare un sacco di frutta e verdura biologica, insieme a quantità adeguate di grassi sani come l’olio di oliva, l’avocado o le noci, e un sacco di omega 3.

Inoltre, è saggio fare regolarmente esami del sangue per verificare le carenze più comuni, come quella di vitamina D, e aggiustare di conseguenza la dieta.

I robot avanzano a un ritmo molto più rapido del previsto

In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications, gli scienziati hanno presentato un nuovo sistema di controllo che ha migliorato il tempo di risposta dei nanorobot, facendoli passare da pochi minuti a poco meno di un secondo.

Carlos Castro, professore associato di ingegneria meccanica e aerospaziale presso la Ohio State University (Ohio State), è uno degli autori del nuovo studio. Ha lavorato con un team per mettere a punto i cosiddetti origami di DNA, impiegati nella creazione di macchine microscopiche avanzate.

Per origami di DNA si intende un processo in cui singoli filamenti di DNA sono piegati per costruire varie strutture, come cerniere. Una delle applicazioni è stata la creazione di un “cavallo di Troia”: un robot a base di DNA che distribuiva i farmaci direttamente all’interno delle cellule tumorali, proprio come la leggendaria struttura che portava soldati greci all’interno delle mura di Troia.

Usando origami di DNA, i ricercatori hanno costruito rotori, aste e cerniere. Hanno anche costruito perline in miniatura realizzate in polistirolo e materiale magnetico. Questi componenti erano collegati l’un l’altro usando leve rigide di DNA. Le sfere magnetiche consentivano agli scienziati di controllare le nanostrutture semplicemente modificando il campo magnetico circostante.

“I metodi di manipolazione in tempo reale come il nostro approccio magnetico consentono agli scienziati di interagire con i nano-dispositivi del DNA e, a loro volta, interagire con molecole e sistemi molecolari che possono essere accoppiati a questi nano-dispositivi in tempo reale con feedback visivo diretto. ”

Ciò significa che gli scienziati saranno presto in grado di determinare e controllare con precisione la posizione, la direzione e i movimenti dei robot molecolari del DNA e far eseguire loro i compiti previsti senza indugio. Tra questi, l’eliminazione degli agenti patogeni.

Animali e piante conservano ancora l’orrore di quel terribile incidente

Il 26 aprile 1986 il mondo è stato scosso dal disastro di Chernobyl, uno dei peggiori incidenti nucleari della storia. Grandi quantità di materiali radioattivi sono stati rilasciate nell’atmosfera da uno dei reattori, costringendo le persone ad evacuare.

Sono passati quattro decenni, ma gli effetti di questo disastro continuano a farsi sentire. E’ sufficiente guardare la fauna selvatica.

Nel 1990, appena quattro anni dopo la fusione, nacquero quasi 400 animali sfigurati, molti dei quali in condizioni così estreme da morire entro poche ore dalla nascita. Le deformità riguardavano gli arti, le colorazioni e strane deformazioni del muso. Per quanto riguarda gli animali domestici, le mucche esposte alle radiazioni hanno prodotto per anni latte radioattivo.

Nel 2011, i biologi Timothy Mousseau e Anders Moller stavano raccogliendo fiori a Pripyat, una città fantasma vicino alla centrale nucleare di Chernobyl, quando videro una cimice rosso nera (Pyrrhocoris apterus) con un motivo “deformato” sul dorso. In quell’occasione ne incontrarono più di un centinaio, con colorazioni uniche, scoprendo che maggiore era il tasso di contaminazione di un’area, più comuni erano questi tipi di insetti.

In un’altra occasione, Mousseau scovò due cinciallegre (Parus major) vicino al sito di Chernobyl. Uno degli uccelli sembrava normale, l’altro aveva tumori facciali sopra e sotto l’occhio sinistro.

Questa è solo una piccola parte delle mutazioni causa dal disastro di Chernobyl, che non ha risparmiato nemmeno le piante. Gli alberi di pino hanno oggi tronchi nodosi e perfino il polline ha un aspetto sinistro.

Naturalmente Chernobyl non è l’unica area colpita da questo fenomeno. Nella prefettura di Fukushima in Giappone, sede del disastro nucleare di Fukushima Daiichi del 2011, la gente ha fotografato animali deformati di tutti i tipi.

Un gruppo di scienziati ha deciso di sequenziare il DNA di tutte le 1,5 milioni di specie conosciute che abitano la Terra

Si chiama Earth BioGenome Project l’incredibile piano pensato da un team internazionale di scienziati che ha deciso di proporsi un obiettivo molto imponente, ovvero sequenziare il DNA di ognuna delle specie che sappiamo esistere sulla Terra – parliamo di un numero totale pari a circa 1,5 milioni di specie. 

I ricercatori sperano che questo grande sforzo – ufficialmente il più grande progetto di sequenziamento del genoma mai intrapreso – ci aiuterà a capire e a proteggere meglio le piante, gli animali e i funghi che fanno di questo pianeta il nostro pianeta così come lo conosciamo.
Il fine del progetto, che è stato annunciato durante il World Economic Forum, viene ben spiegato sul sito di Earth BioGenome, ed è creare «una nuova base per la biologia, fornendo informazioni per una vasta gamma di importanti questioni che riguardano l’umanità, come l’impatto dei cambiamenti climatici sulla biodiversità, la conservazione delle specie e degli ecosistemi a rischio e la conservazione e il miglioramento dei servizi ecosistemici».

Finora, abbiamo sequenziato solo lo 0,2% delle specie eucariotiche presenti sulla Terra (circa 2.500), quindi la strada che ci aspetta è davvero molto lunga – ancora più lunga se contiamo che oltre alle 1,5 milioni di specie conosciute, ce ne sono 10/15 milioni che non sono state ancora scoperte.
Si stima che l’intero progetto richieda circa 10 anni e 5,7 miliardi di Euro per essere completato. Se sembrano molti, si deve sapere che sono niente rispetto a prima: oggi sequenziare una nuova specie costa «solo» 36.000 Euro, mentre per sequenziare il primo genoma umano ci sono voluti 3,3 miliardi di Euro.

Ovviamente, una volta completato il progetto, i dati saranno resi disponibili al pubblico.

Una nuova tecnica che riesce a piegare il DNA e l’RNA potrebbe portare notevoli sviluppi nella biologia sintetica

Da quando, nel 1953, Watson e Crick lo descrissero, ogni volta che pensiamo al DNA, ne immaginiamo la doppia struttura a forma di elica. Tuttavia, ora sappiamo che questa configurazione classica non è l’unico modo in cui il DNA può essere strutturato. In effetti, gli scienziati hanno iniziato a piegare il DNA in nuove forme – una tecnica che hanno soprannominato «Origami a DNA» e con la quale hanno creato cuori, triangoli e persino la faccina sorridente delle emoticon.

Ora, un team di scienziati della Arizona State University (ASU) e della Harvard University (HU) ha portato gli Origami a DNA al livello successivo, creando forme «a singolo filamento» che usano un lungo filo che è in grado di auto-piegarsi più volte senza formare nemmeno nodo.

Un progresso davvero significativo nella nanotecnologia del DNA – il DNA, inoltre non è l’unica molecola con cui gli scienziati hanno compiuto l’impresa, lo hanno fatto anche con l’RNA, in modo da poter creare una strategia di progettazione che gli consente di piegare un lungo filamento in un’architettura complessa.
Utilizzando un algoritmo appena creato e uno strumento software molto intuitivo, sono state create una serie di strutture di Origami a DNA: quattro rombi e due forme di cuore.

Hao Yan, co-inventore della tecnologia, ha spiegato che questo nuovo sviluppo è una grande opportunità per la biologia sintetica, visto che un giorno potrebbe condurre alla progettazione e alla produzione di nanorobot in grado di fornire farmaci all’interno delle cellule al sito di lesioni, che è simile a un’idea che è già stata esplorata per rimuovere le cellule tumorali.

«Abbiamo davvero ridimensionato la complessità riducendo al tempo stesso i costi», ha detto Yan. «Questo studio espande in modo significativo lo spazio di progettazione e la scalabilità per le nanotecnologie dal basso verso l’alto, aprendo le porte alle applicazioni per la salute».

Perché la sigaretta chiama il caffè? La scienza prova a darci una risposta

Non è un’abitudine salutare, ma sicuramente è radicata. Quante volte vediamo associata la sigaretta al caffè? Per molte persone è la pausa ideale.

Ma non è solo questione di abitudine, a quanto pare la spiegazione dell’accostamento tabacco – caffeina è genetico. Chi è predisposto a fumare tenderà anche a bere più caffè. La nicotina infatti fa metabolizzare più rapidamente la caffeina; per questo dobbiamo assumerne di più per aumentare l’effetto.

Lo spiega uno studio guidato da Marcus Munafò dell’Università di Bristol (UK). Gli studiosi hanno analizzato il profilo genetico di 250mila persone provenienti da Norvegia, Danimarca e Regno Unito. Dopo aver preso in esame le abitudini in fatto di consumo di bevande e fumo, la loro attenzione si è focalizzata su coloro che erano portatori di una particolare variante genetica che predisponeva a fumare di più. Si è scoperto che chi aveva questa variante genetica beveva anche più caffè (o tè, nel caso del Regno Unito, ma ciò non cambiava la sostanza dello studio, in quanto questa bevanda contiene una sostanza identica alla caffeina, la teina).

La teoria però non vale al contrario: chi tende a bere molto caffè non sarà indotto a fumare.

La conclusione tratta dall’indagine è ancora un’ipotesi, potrebbero esserci anche delle funzioni sconosciute associate alla variante genetica che predispone a fumare di più.

Ricordiamoci che non esiste solo il caffè per darci la carica quotidiana, anzi: ci sono soluzioni per evitare il consumo massiccio che può danneggiare la nostra salute.