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Incontro con Roberto Di Lauro

Il DNA ricombinante: una vera rivoluzione?

Un gran numero di specie animali e vegetali sono state create dall’Uomo per secoli usando la Genetica in maniera poco controllata. Il DNA ricombinante offre una capacità di intervento più preciso ma anche estremamente più potente, che supera il limite naturale delle barriere riproduttive. Quindi, con il DNA ricombinante l’Uomo ha raggiunto una capacità di intervento sul vivente senza precedenti. Quanto, come e con quali limiti può usarli? Scienza applicata o scienza di base? Scienza buona o scienza cattiva? Il dibattito su se e come lo sviluppo delle scoperte scientifiche debba essere governato e dove si possano spingere le loro applicazioni trova nel DNA ricombinante un caso esemplare. Se ne discute con Roberto Di Lauro.
Federica offre una sintesi dell’incontro, svoltosi nell’ambito di Come alla Corte di Federico II, ovvero parlando e riparlando di scienza.

Il DNA ricombinante: una vera rivoluzione?

L’Uomo ha utilizzato la Genetica, senza saperlo, per migliaia di anni, quando ha iniziato la domesticazione di piante ed animali. Il principio “like breeds like” (simile genera simile), di immediata evidenza, si è poi spostato sulla successiva osservazione che “simile” non è “identico” e che, incrociando e reincrociando potevano venire fuori organismi con caratteri migliorati, o comunque diversi, rispetto ai parenti di un incrocio. Ci sono voluti molti anni prima che agricoltori ed allevatori ci capissero qualcosa in quello che facevano, visto che Mendel ha formulato solo 140 anni fa le prime leggi rigorose sul controllo e la trasmissione dei caratteri ereditari da parte dei geni. Ma l’interesse ad usare la Genetica per scopi applicativi c’era visto che Mendel, un campione della ricerca di base, ha ricevuto finanziamenti da agricoltori interessati a capire se e come si potessero meglio utilizzare gli incroci per far variare i caratteri di specie di interesse commerciale in maniera controllata. Certo è che l’uso della Genetica nel corso dei secoli, seppure con una comprensione assai limitata dei suoi meccanismi, ha modificato il mondo che ci circonda creando organismi che senza una certosina attenzione agli incroci non sarebbero mai esistiti.

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Roberto Di Lauro
Professore di Genetica Medica
Università degli Studi di Napoli Federico II

Grandezza del genoma umano e ricerca

• 3,2 miliardi di unità (basi): A, G, C, T;
• Lunghezza se srotolato: circa due metri;
• 30.000 – 50.000 geni;
• Funzione conosciuta solo per il 5% dei geni.

Come si fa a a capire come sono fatti i geni e come funzionano?
E cosa sono gli enzimi di restrizione?

Enzimi di restrizione e DNA ricombinante

Con gli enzimi di restrizione si possono separare i geni fra di loro, ma anche parti diverse di uno stesso gene.
Questo ha permesso di sapere qual è la sequenza delle basi in ogni singolo gene. Ma come è strutturato un gene?
Cosa fa il DNA ricombinante e cosa significa ricombinante?

Genetica inversa

Dal punto di vista dell’approccio metodologico il DNA ricombinante e la disponibilità della sequenza di tutti i geni hanno cambiato il modo di fare genetica: si parte dal gene e si arriva alla funzione.

Il DNA ricombinante supera il blocco riproduttivo tra specie

Secondo la genetica “classica”, specie diverse non possono incrociarsi tra loro per ragioni logistiche e biologiche (non riconoscimento tra spermatozoi e uova; riconoscimento ma blocco dello sviluppo successivo; riconoscimento, sviluppo ma progenie sterile).
La genetica del DNA ricombinante non conosce questi limiti.
Il DNA ricombinante ha esteso enormemente le potenzialità della manipolazione ed analisi genetica.
Una continua e corretta informazione tra scienza e società è indispensabile.

Lavoisier: un vero rivoluzionario?

Nel XVII e XVIII secolo la transizione tra alchimia e chimica come scienza moderna era ancora in pieno sviluppo; moltissimi fenomeni erano interpretati in base a teorie che dimostreranno in seguito la loro fragilità. Per esempio, fino al 1770, era diffusa la convinzione che il residuo solido che si trova in un recipiente in seguito ad una lunga bollitura dell’acqua fosse dovuto alla trasformazione dell’acqua in terra. L’interpretazione delle osservazioni era confinata all’interno dell’antica concezione dei quattro elementi (terra, acqua, aria e fuoco) di derivazione aristotelica.
Per la maggior parte del XVIII secolo, sulla base di una teoria proposta da Becher nel 1669 e sviluppata da Stahl, il fenomeno della combustione era interpretato in termini di separazione del flogisto e di una sostanza deflogistizzata (la cenere o un residuo).

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Ugo Lepore
Professore di Chimica generale inorganica
Università degli Studi di Napoli Federico II

La “rivoluzione” degli insiemi

La matematica, la più austera (?) delle discipline, ha conosciuto vicende appassionate? Certamente sì, tante volte, di quelle che in un filmato sarebbero accompagnate da una colonna sonora romantica. Qualcosa di davvero straordinario è accaduto ad esempio tra fine Ottocento e inizi Novecento nell’ambito della Logica e dei Fondamenti, allorché si consuma una vera e propria rivoluzione. E non parlo del celeberrimo Teorema di Gödel, sul quale si è detto tutto, ma della apparentemente modesta e innocua nozione di insieme, introdotta in quegli anni da Georg Cantor.
Gli insiemi si usano oggi con confidenza, a partire dalle elementari, ma pochi forse sanno quanto hanno cambiato la matematica. Vediamo.
In primo luogo si è potuto per la prima volta far luce nelle profondità dell’infinito, consentendo di distinguere rigorosamente tipi diversi di infinito. Già questo non è poco.

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Roberto Tortora
Professore di Matematiche complementari
Università degli Studi di Napoli Federico II

La rivoluzione industriale

Ad intere generazioni di studenti è stata insegnata come una rivoluzione, sebbene il termine non corrispondesse al significato politico della parola. In effetti, tale può essere considerata per le profonde trasformazioni che ha messo in atto, sia pure all’interno di un processo lungo ed articolato di decenni che dura da circa 250 anni. Vera rivoluzione perché ha indotto altrettante rivoluzioni nei comparti attigui come l’agricoltura, i trasporti, il commercio e la finanza. Vera rivoluzione perchè ha introdotto la meccanizzazione ed il sistema di fabbrica, ha fortemente accelerato i processi produttivi ed ha prodotto modifiche sociali rilevanti come la nascita di borghesi capitalisti e proletari.

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Nicola De Ianni
Professore di Storia economica e Storia dell’Industria
Università degli Studi di Napoli Federico II

L’alba della scienza: Copernico ed i moti planetari

Leggenda vuole che la prima copia ancora fresca di stampa del “De Revolutionibus Orbium Coelestium” sia stata presentata al suo autore, il canonico polacco Niccolò Copernico, quando questi era in punto di morte. L’anno era il 1543 e nessuno, neanche lo stesso Copernico, avrebbe potuto sospettare che quel libro avrebbe segnato la fine di oltre un millennio di dominio pressoché assoluto dell’aristotelismo e posto il seme di quella che oggi chiamiamo rivoluzione scientifica.
Fino ad allora, l’universo era stato descritto secondo i precetti codificati nell’Almagesto dall’astronomo greco Claudio Tolomeo, con una Terra immobile e gli altri astri, incluso il Sole, in moto intorno ad essa su orbite complesse descritte dalla sovrapposizione di moti circolari.

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Giuseppe Longo
Professore di Astrofisica
Università degli Studi di Napoli Federico II

La vera rivoluzione!

Nell’introduzione alla conversazione svolta alla società dei Naturalisti di Brünn nelle date dell’otto febbraio ed otto marzo del 1865, sull’ibridazione nelle piante (Versuche über Pflanzenhybriden) Mendel, monaco agostiniano, pose l’accento sul fatto che nessuno dei tanti esperimenti condotti in precedenza sullo stesso tema era stato pianificato in modo da definire il numero delle varie forme in cui sono classificabili i discendenti degli ibridi. Ordinare queste forme nelle varie discendenze. Definire i loro rapporti numerici. É vero. Fin dal 1694 Camerarius, nella sua Epistola de sexu plantarum, Fairchild, Bradley, Mather e lo stesso Linneo, in altri scritti o conversazioni, avevano descritto esperimenti di ibridazione nelle piante.

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Luciano Gaudio
Professore di Genetica
Università degli Studi di Napoli Federico II

I moderni scenari di valutazione della pericolosità sismica

Le recenti normative sul Rischio sismico pongono in modo molto più attento, anche se non ancora esaustivo, l’accento sulla importanza di una nuova e moderna valutazione, da parte dei tecnici delle Scienze della Terra, della Pericolosità Sismica di un sito. Elemento indispensabile per la valutazione quantitativa del Rischio Sismico e, di conseguenza, per la valutazione corretta delle azioni e delle opere a carattere ingegneristico da intraprendere per il necessario adeguamento e la messa in sicurezza di edifici esistenti e per la corretta progettazione antisismica di nuovi edifici.
Si abbandona in un certo senso il filone, scientificamente interessante, ma praticamente di scarsa utilità, della Previsione sismica per affidarsi quasi unicamente alla linea della Prevenzione.

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Antonio Rapolla
Professore di Geofisica
Università degli Studi di Napoli Federico II

Scarica il dossier a cura della redazione di Come alla Corte – Edizione 2006-2007