Geni o proteine?

Che cosa viene prima: i geni che immagazzinano informazioni o le proteine che sono i prodotti di quelle informazioni?

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Chatgpt: 

La risposta breve è: non lo sappiamo con certezza, ma quasi certamente né i geni né le proteine, prese isolatamente, furono “prime”.

Il problema è che oggi esiste un circuito:

DNA → RNA → proteine → replicazione e regolazione del DNA

I geni, infatti, sono informazione codificata nel DNA; le proteine sono i principali prodotti funzionali di quella informazione. Ma per replicare il DNA servono proteine, e per costruire le proteine servono molecole e apparati che dipendono a loro volta dall'informazione genetica.

È il famoso problema dell'uovo e della gallina dell'origine della vita.

L'ipotesi più interessante: prima l'RNA

Una possibilità è che sia venuto prima un sistema basato sull'RNA. L'RNA ha una proprietà straordinaria: può fare entrambe le cose.

può conservare informazione, come il DNA;

alcune molecole di RNA possono catalizzare reazioni chimiche, comportandosi in parte come enzimi.

Questa è l'idea del cosiddetto mondo a RNA: prima dell'attuale sistema DNA → RNA → proteine potrebbe essere esistito un mondo nel quale una stessa classe di molecole svolgeva sia una funzione informazionale sia una funzione catalitica.

Poi potrebbe essersi instaurata una divisione del lavoro:

DNA = memoria dell'informazione

RNA = intermediario/regolatore

proteine = macchine chimiche

E qui c'è un punto che si adatta molto bene alla tua ADR: la vita non sembra nascere da un elemento isolato, ma da una relazione circolare fra funzioni complementari. L'informazione ha bisogno della materia che la realizza; la materia organizzata ha bisogno di informazione per conservarsi e riprodursi.

Quindi, più che chiedere «prima i geni o le proteine?», per l'origine della vita potrebbe essere più corretto chiedere:

«Quando è comparso per la prima volta un circuito capace di conservare informazione, trasformare materia e riprodurre la propria organizzazione?»

La soglia decisiva potrebbe essere stata proprio l'autocatalisi informazionale: quando informazione e attività chimica hanno cominciato a sostenersi reciprocamente. 

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Vedi una diade?

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Sì, e direi che qui emerge una diade molto più interessante di “gene/proteina”.

Informazione ↔ funzione

Gene / acido nucleico → informazione: conserva una configurazione che può essere trasmessa.

Proteina → funzione: esegue materialmente trasformazioni, catalizza, struttura, trasporta.

Ma l'una non è autosufficiente: l'informazione ha bisogno di una macchina per essere espressa, mentre la macchina ha bisogno di informazione per essere riprodotta con una configurazione specifica.

Quindi abbiamo un circuito:

informazione → funzione → conservazione dell'informazione → nuova funzione → ...

La cosa ancora più interessante è che l'RNA potrebbe rappresentare la soglia fra i due poli, perché può svolgere contemporaneamente una funzione informazionale e catalitica.

Per la tua ADR, dunque, non direi semplicemente:

> DNA ↔ proteina

Direi piuttosto:

> informazione ↔ funzione

memoria ↔ trasformazione

conservazione ↔ operatività

E la vita emerge quando i due poli entrano in un circuito di reciproca dipendenza.

Questo è molto vicino al tuo criterio della diade: non due cose semplicemente opposte, ma due funzioni che si costituiscono reciprocamente senza diventare la stessa cosa.