98% scimmie

Che cosa significa essere per il 98% uguale a uno scimpanzé? Il numero è quasi magico, lo si legge ovunque senza che si dica quasi mai che cosa misura di preciso. Una spiegazione illuminante per semplicità e chiarezza si trova in una paginetta circa di “Il più grande spettacolo sulla Terra”, il libro di Richard Dawkins appena pubblicato da Mondadori. Voglio condividere la spiegazione con voi, sperando che Dawkins non se la prenda se lo cito a man bassa (in fondo è tutta pubbliità per il suo libro).

Cominciamo con un’analogia
“Supponiamo di avere due versioni dello stesso libro e di volerle paragonare. Immaginiamo di possedere un’edizione moderna del libro di Daniel [una parte della Bibbia ebraica] e di voler fare il paragone con un antico rotolo di pergamena appena ritrovato in una grotta vicino al Mar Morto. Quale percentuale di capitoli sarà identica nei due libri? Zero probabilmente, poiché anche una sola discrepanza, in un punto qualunque di ciascun capitolo, basterà per dire che le due versioni non sono identiche. E se prendiamo in considerazione le frasi? La percentuale in questo caso sarà molto più alta. Ancora maggiore sarà la percentuale di parole che sono identiche, poiché queste hanno un numero minore di lettere rispetto alle frasi e dunque offrono meno opportunità di far saltare l’uguaglianza. Ma l’identità fra due parole si spezza anche per una sola lettera. Quindi la percentuale di lettere identiche che si trova allineando i due testi e confrontandoli lettera per lettera sarà ancora più alta. Ma stiamo contando capitoli, parole, lettere o che cosa? Una stima come quella del ‘98% di uguaglianza’ non vuol dire nulla se non specifichiamo l’unità di misura che stiamo paragonando”.
 
Torniamo al DNA
“Se uno paragona cromosomi interi, la percentuale è pari a zero. Basta infatti soltanto una differenza lungo un punto qualunque dei cromosomi per stabilire che essi sono differenti.
In realtà la cifra che viene citata di frequente, il 98% circa di materiale genetico condiviso fra l’uomo e lo scimpanzé, non si riferisce né ai numeri di cromosomi, né ai numeri di geni, ma ai numeri di «lettere», o coppie di basi, del DNA che combaciano nei rispettivi geni umani e di scimpanzé”.
 
Come si misura
“Se uno riscalda gradualmente il DNA, a un certo punto – attorno agli 85 °C – i legami fra i due filamenti della doppia elica si spezzano e le due catene si separano. La temperatura attorno agli 85 °C è una sorta di «punto di fusione». Lasciando raffreddare le due eliche ciascuna di esse si riappaia spontaneamente con un’altra singola elica, o con un suo frammento, ovunque ciò possa avvenire secondo le normali regole di appaiamento fra coppie di basi del DNA. Uno può pensare che l’unione avvenga sempre fra i due filamenti che si erano separati e che prima erano perfettamente appaiati. In effetti può succedere, ma le cose non sono sempre così precise. Frammenti di DNA trovano in genere diversi altri frammenti con cui possono appaiarsi oltre ai loro partner originali. E in effetti se si mischiano frammenti separati di DNA di due specie diverse, facilmente si formano accoppiamenti interspecifici”.
 
Il DNA è soltanto DNA
Che si tratti di DNA umano, di scimpanzé o di mela, non ha alcuna importanza. Gli appaiamenti avvengono comunque. È la forza del legame tuttavia a non essere sempre uguale. Frammenti di DNA a singola elica si appaiano più strettamente con frammenti identici che non con filameni con cui le somiglianze sono minori”.
 
Come una cerniera lampo con qualche dente in meno
“Come possiamo misurare la forza dell’appaiamento, dopo che frammenti di specie diverse si sono incontrati e uniti? Il metodo è di una semplicità incredibile. Si misura il «punto di fusione» dei legami. Ricorderete che il punto di fusione del DNA a doppia elica è di circa 85 °C. Questo è vero nel caso di un normale frammento di DNA a doppia elica, propriamente appaiato, come nel caso in cui un filamento umano si stacca dal suo filamento complementare, dello stesso DNA umano. Ma quando l’appaiamento è più debole – come quando un filamento umano si è appaiato con uno di scimpanzé – una temperatura leggermente più bassa è sufficiente a rompere il legame. E quando il DNA umano si è appaiato con il DNA di un cugino più distante, come un pesce o un rospo, una temperatura ancora minore è sufficiente a causare la separazione. La differenza fra il punto di fusione necessario a separare due filamenti appaiati della stessa specie e quello per dividere due filamenti appartenenti a due specie diverse è la nostra misura della distanza genetica fra le due specie.” Approssimativamente ogni diminuzione di 1 °C nel «punto di fusione» equivale a un calo dell’1% nel numero di «lettere» di DNA che sono appaiate (o a un aumento dell’1% nel numero di denti mancanti della cerniera)”.
 
Trucchi del mestiere
“In questo metodo ci sono complicazioni in cui non mi sono addentrato, e problemi insidiosi per cui esistono soluzioni ingegnose. Per esempio, se mischiamo DNA umano e di scimpanzé, gran parte dei frammenti umani si appaieranno ad altri filamenti umani, e gran parte di quelli di scimpanzé si unieranno a filamenti della stessa specie. Come è possibile distinguere il DNA ibrido, il cui ‘punto di fusione’ è quello che vogliamo misurare, dal DNA di una sola specie? La risposta sta in un trucchetto intelligente che comporta il fatto di marcare prima i due tipi di DNA con diversi traccianti radioattivi. Ma i dettagli ci porterebbero lontano. Il punto essenziale da ricordare è che è questa tecnica di ibridazione del DNA a permettere agli scienziati di stabilire che la similarità genetica fra uomini e scimpanzé è attorno al 98%; e a ottenere percentuali prevedibilmente più basse via via che ci si muove verso coppie di animali dalla parentela sempre più distante”.
Grazie Richard Dawkins!
 
 
La traduzione di questo stralcio non è tratta dalla traduzione italiana di The greatest show on Earth, ma è dell'autrice del blog Biologia e dintorni.

Per la lezione

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