Il Nobel agli scopritori dell’orologio biologico

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young hanno ricevuto il Nobel per la Medicina per aver scoperto il meccanismo molecolare che controlla il ritmo circadiano, ossia il comportamento dell'orologio biologico. Gli americani Hall, Rosbash e Young sono riusciti a scoprire il meccanismo con il quale tutti gli esseri viventi, dalle piante agli esseri umani, riescono a regolare i loro ritmi biologici in sintonia con l'ambiente, ad esempio con l'alternarsi di giorno e notte conseguenza della rotazione della Terra. Studiando il Dna degli organismi più semplici e più studiati dai genetisti, i moscerini della frutta, i ricercatori sono riusciti a isolare il gene che regola questo comportamento universale. Hanno dimostrato in particolare che il gene controlla la produzione di una proteina che si accumula nelle cellule durate la notte e che viene degradata durante il giorno. In seguito i tre ricercatori hanno identificato una seconda proteina, altrettanto importante per far funzionare il meccanismo. Solo in seguito a queste scoperte siamo in grado di dire che i principi in base ai quali funziona l'orologio biologico sono gli stessi in tutti i viventi.
E’ una grande lezione sul valore della ricerca di base, «per un Paese che non finanzia le ricerche sui moscerini perché sono troppo lontane dall'uomo». Così il genetista Edoardo Boncinelli commenta il Nobel alla scoperta del meccanismo alla base dell'orologio biologico. La scoperta, prosegue Boncinelli, è stata possibile dopo avere individuato dei moscerini della frutta (Drosophila melanogaster) mutanti, ossia il cui orologio biologico non andava a tempo oppure non esisteva affatto. «È stata un'operazione piuttosto lunga», aggiunge Boncinelli, «una volta individuato il gene alla base dell'orologio biologico, chiamato “period” (o Per), è stato isolato e solo allora si è visto che il suo funzionamento era semplicissimo e che la proteina prodotta da quel gene impiegava un certo tempo per andare dal nucleo della cellula all'ambiente che circonda il nucleo, chiamato citoplasma, e che solo dopo questo percorso veniva degradata. Una sorta di tempo fisso, una specie di metronomo della vita».
Il gene Per da solo, aggiunge Boncinelli, non avrebbe potuto far funzionare l'intero meccanismo, e in seguito sono stati scoperti altri geni, il più importante dei quali si chiama “Timeless”: la proteina che produce si lega a quella del gene Per, rendendo possibili tutte le variazioni che derivano dall'ambiente esterno: «I nostri orologi sono legati all'alternarsi di giorno e notte perché siamo sensibili alla luce. Sappiamo che il metronomo va adattato e che, quando facciamo un viaggio al di là dell'oceano il nostro orologio si sfasa, ma si rimette a posto perché i nostri occhi vedono l'alternarsi di giorno e notte». Molti anni fa, conclude il genetista, «si pensava all'esistenza di un cosiddetto “terzo occhio”, ma adesso sappiamo che una sottopopolazione di cellule della retina è specializzata nel misurare la lunghezza dei periodi di luce e buio».
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