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Quanto è realistico utilizzare il DNA per la conservazione a lungo termine?

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Questa è principalmente una domanda successiva al recente documento Next-Generation Digital Information Storage in DNA.

Personalmente, mentre sono d'accordo sulla densità dei dati del formato, non posso fare a meno di evidenziare i grandi problemi con l'incapacità di riscrivere e ricopiare i dati in modo efficiente e potenziali problemi relativi all'"immutabilità" dei dati. Sono curioso di altre interpretazioni sulla pubblicazione e se la stabilità del DNA e le inefficienze "scritte" siano migliori o meno di quanto io creda.


Posso almeno rispondere alla domanda sulla stabilità delle informazioni memorizzate. Con i miei colleghi, ho lavorato per diversi anni per stimare il tasso di degradazione del DNA a temperatura ambiente. I nostri risultati hanno mostrato che le informazioni possono essere recuperate dopo 100.000 anni di conservazione.


Genomica ed espressione genica

David P. Clark, Nanette J. Pazdernik, in Biotecnologie (Seconda edizione), 2016

Ibridazione SU DNA Microarray

L'ibridazione su un microarray è simile a ciò che avviene durante altre procedure di ibridazione, come Southern blot o Northern blot. Tutte queste tecniche si basano sulla natura complementare delle basi degli acidi nucleici. Quando due filamenti complementari di DNA o RNA sono uno accanto all'altro, le basi combaciano con il loro complemento, cioè timina (o uracile) con adenina e guanina con citosina. Su un DNA microarray, l'ibridazione è influenzata dagli stessi parametri di queste altre tecniche.

Il modo in cui il DNA è attaccato al vetrino può influenzare il modo in cui il DNA della sonda e il DNA bersaglio si ibridano, specialmente per microarray di oligonucleotidi (Fig. 8.24). La breve lunghezza degli oligonucleotidi richiede che l'intero pezzo sia accessibile per l'ibridazione. La lunghezza del distanziatore tra gli oligonucleotidi e il vetrino ottimizza l'ibridazione. Un oligonucleotide attaccato con un breve spaziatore ha molti dei suoi nucleotidi iniziali troppo vicini al vetro e inaccessibili all'RNA o al DNA in arrivo. Gli oligonucleotidi con distanziatori più lunghi possono ripiegarsi e aggrovigliarsi. Gli oligonucleotidi con distanziatori di medie dimensioni sono abbastanza lontani dal vetro, ma non tanto da aggrovigliarsi. Pertanto, i distanziatori di medie dimensioni offrono il miglior accesso per l'ibridazione.

FIGURA 8.24. La lunghezza dei distanziatori e delle molecole bersaglio influisce sull'ibridazione sui microarray

(A) Quando il distanziatore tra il vetrino e l'oligonucleotide è troppo corto, gli oligonucleotidi sono condensati e non sono accessibili per l'ibridazione. Se la regione del distanziatore è troppo lunga, gli oligonucleotidi e gli spaziatori si aggrovigliano e si piegano, impedendo l'ibridazione ottimale. (B) Quando il bersaglio per l'ibridazione è troppo lungo, le sequenze bersaglio possono formare forcine con se stesse piuttosto che legarsi agli oligonucleotidi dell'array.

L'ibridazione di due lunghezze di DNA (o RNA con DNA) dipende da alcune caratteristiche della sequenza. Una proprietà importante è il rapporto tra coppie di basi A:T e coppie di basi G:C. Le coppie di basi G:C hanno tre legami idrogeno che le tengono insieme, mentre le coppie di basi A:T hanno solo due legami idrogeno. Pertanto, più coppie di basi GC danno un'ibridazione più forte. Se la sequenza ha troppe coppie di basi A:T, il duplex potrebbe formarsi lentamente ed essere meno stabile. Un'altra considerazione importante è la struttura secondaria. Se la sequenza della sonda può formare una struttura a forcina, si ibriderà male con il bersaglio. Se la sonda presenta diverse discrepanze rispetto al target, il duplex potrebbe non formarsi in modo efficiente. Tutti questi problemi devono essere affrontati quando si realizza un microarray di oligonucleotidi. Sono disponibili programmi per computer per identificare regioni di geni adatte con sequenze che produrranno sonde efficaci.

Gli array di cDNA sono meno soggetti ai problemi osservati negli array di oligonucleotidi. I cDNA sono a doppio filamento, quindi le strutture secondarie come le forcine hanno meno probabilità di essere un problema. Durante una reazione di ibridazione, gli array di cDNA devono essere denaturati con calore o sostanze chimiche, rendendo le sonde a singolo filamento. Quindi i campioni di RNA a filamento singolo possono ibridarsi sul vetrino in condizioni che promuovono l'RNA duplex:cDNA senza alcuna discrepanza.

I microarray di oligonucleotidi devono avere uno spaziatore sufficiente e poca struttura secondaria per ibridarsi con i campioni.


Perché il DNA è importante?

Il seguente articolo presenta alcuni punti che sono correlati all'argomento degli studi sul DNA e che descrivono specificamente l'importanza del DNA.

Il seguente articolo presenta alcuni punti che sono correlati all'argomento degli studi sul DNA e che descrivono specificamente l'importanza del DNA.

I test del DNA svolgono un ruolo cruciale nella ricerca e anche per svolgere diversi compiti relativi a campi come la scienza forense, la genealogia, l'agricoltura, la medicina, ecc. L'abbreviazione ‘DNA’ sta per acido desossiribonucleico. È un componente importante delle cellule del corpo. Il DNA è infatti, denominato blueprint, che contiene le informazioni necessarie per la costruzione dei componenti cellulari. È stato scoperto da Johann Friedrich Miescher nell'anno 1869. L'importanza del DNA dovrebbe essere compresa dal punto di vista della ricerca e anche da altre prospettive.

Spiegazione

Ti piacerebbe scrivere per noi? Bene, stiamo cercando bravi scrittori che vogliano spargere la voce. Mettiti in contatto con noi e ne parleremo.

Una semplice risposta alla domanda presentata sopra è che fondamentalmente il DNA è necessario per l'inizio della vita. I compiti principali svolti da questo acido riguardano il trasferimento di informazioni ereditarie da una generazione all'altra e il controllo della produzione di proteine. Il DNA svolge anche un ruolo importante nel determinare la struttura e la funzionalità delle cellule. È noto per memorizzare informazioni codificate sotto forma di molecole biologiche. La quantità di dati immagazzinati nel DNA è molto grande. Un semplice batterio E. coli ha un DNA con nucleotidi, che sono circa 4 milioni in numero. Ci si può quindi fare un'idea di quanta informazione è presente nei DNA dei diversi organismi presenti in questo mondo. Svelare le informazioni contenute nelle sue sequenze si rivela utile per gli scienziati.

Applicazioni in agricoltura

L'uso del DNA viene utilizzato per modificare geneticamente importanti varietà di colture. La modifica genetica delle colture può essere effettuata per renderle abbastanza forti da combattere le malattie, aumentare la resa delle colture e per molti di questi scopi. Non solo le piante, ma anche le razze animali sono state migliorate con l'aiuto di tecniche di ingegneria genetica.

La scienza forense

L'uso dei test del DNA nella scienza forense ha aiutato a risolvere molti casi criminali. In questo campo, i campioni di DNA raccolti dalle scene del crimine vengono utilizzati per verificare l'identità di una persona. La polizia e il sistema giudiziario nel suo insieme si affidano alla credibilità delle impronte digitali del DNA e di altri test simili per catturare i criminali.

Importante per la società

Abbiamo visto nei paragrafi precedenti che il DNA ha molte applicazioni diverse. Cerchiamo di capire di più sui suoi usi. I punti elencati di seguito dovrebbero aiutare a comprendere l'importanza del DNA per te come essere umano:

  • Determinare la paternità di un bambino è possibile con l'aiuto dei processi di test di paternità del DNA. Aiuta a identificare i genitori e, quindi, a risolvere i casi legali.
  • I test del DNA trovano la loro applicazione anche nel campo dell'archeologia. Con l'aiuto di questi test, si possono registrare codici genetici di forme di vita che hanno centinaia di anni. Il database dei codici e delle sequenze genetiche può essere utilizzato dai ricercatori per riferimenti futuri.
  • L'origine di una particolare specie può essere rintracciata con l'aiuto di metodi di test del DNA. Scienziati e ricercatori hanno utilizzato tali test per studiare le origini di diverse specie.
  • L'uso di tali test viene effettuato in campo medico per i controlli sanitari. Ad esempio, i test del DNA si rivelano utili per i malati di cancro. Con questi test è possibile rilevare la presenza di virus e mutazioni che avvengono nelle cellule.
  • I test genetici prenatali vengono utilizzati dai medici per verificare se esiste la possibilità che il bambino sviluppi malattie incurabili o altamente complicate.
  • La ricerca genealogica è una delle tante applicazioni del test del DNA. Questi grafici possono essere utilizzati per tracciare gli antenati. Allo stesso modo, i parenti perduti possono essere trovati anche con tali metodi basati sulla ricerca.

Il DNA è una componente importante di tutte le forme di vita, che fornisce loro i dati necessari per l'esistenza. Questi dati aiutano nella continuazione delle loro funzioni corporee, fornendo informazioni su diverse caratteristiche e partecipando a molte altre applicazioni simili.

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La replicazione del DNA, base dell'ereditarietà biologica, è resa possibile da alcuni enzimi presenti nelle cellule. In questo articolo, parlo di questi enzimi di replicazione primaria e delle loro funzioni.


Chi ha scoperto il DNA?

Il DNA è stato osservato per la prima volta dal biochimico svizzero Friedrich Miescher nel 1869, secondo un articolo pubblicato nel 2005 sulla rivista Biologia dello sviluppo. Miescher usò metodi biochimici per isolare il DNA e il tratto che chiamò nucleina e tratto dai globuli bianchi e dagli spermatozoi e determinò che era molto diverso dalle proteine. (Il termine "acido nucleico" deriva da "nucleina".) Ma per molti anni i ricercatori non si sono resi conto dell'importanza di questa molecola.

Nel 1952, chimico Rosalind Franklin, che stava lavorando nel laboratorio del biofisico Maurice Wilkins, ha usato la diffrazione dei raggi X e un modo per determinare la struttura di una molecola dal modo in cui i raggi X rimbalzano su di essa e per apprendere che il DNA aveva una struttura elicoidale. Franklin ha documentato questa struttura in quella che divenne nota come Foto 51.

Nel 1953, Wilkins mostrò la foto ai biologi James Watson e Francesco Crick &mdash all'insaputa di Franklin. Armati dell'informazione che il DNA era una doppia elica e di precedenti rapporti secondo cui le basi adenina e timina si trovavano in quantità uguali all'interno del DNA, così come la guanina e la citosina, Watson e Crick pubblicarono un documento storico del 1953 sulla rivista Natura. In quel documento, hanno proposto un modello di DNA come lo conosciamo ora: una doppia scala elicoidale con lati zucchero-fosfato e pioli costituiti da coppie di basi A-T e G-C. Hanno anche suggerito che, in base alla loro struttura proposta, il DNA potrebbe essere copiato e, quindi, trasmesso.

Watson, Crick e Wilkins ricevettero il Premio Nobel per la medicina nel 1962 "per le loro scoperte riguardanti la struttura molecolare degli acidi nucleici e il suo significato per il trasferimento di informazioni nel materiale vivente". Franklin non è stata inclusa nel premio, anche se il suo lavoro è stato parte integrante della ricerca.


2) Memoria di archiviazione

Non c'è bisogno per noi di mantenere ogni dettaglio percepito della vita nel nostro cervello. Le diverse fasi della memoria umana funzionano come una sorta di filtro che aiuta a gestire il flusso di informazioni con cui ci confrontiamo quotidianamente.

Non appena intercettiamo determinati dati o notiamo un evento, l'informazione viene codificata nella memoria a breve termine. La memoria a breve termine ha una capacità abbastanza limitata, può contenere circa sette elementi per non più di 20 o 30 secondi alla volta. Una volta che queste informazioni vengono elaborate, possono accadere due cose diverse: le informazioni possono essere perse o possono essere trasferite nella memoria a lungo termine.

Fasi di formazione di STM e LTM (Fonte immagine: bebrainfit.com)

La memoria a lungo termine, o LTM, è la parte del nostro sistema di archiviazione della memoria che ha una capacità illimitata di conservare le informazioni per lungo tempo. Ci sono due diversi tipi di memoria inclusi in LTM.

  1. Memoria inconscia: include la formazione della memoria senza che ne siamo consapevoli. Ad esempio, imparare a guidare un'auto o allacciarsi le scarpe sono entrambi ricordi procedurali. Tali ricordi sono lenti da acquisire, ma molto più resistenti al cambiamento o alla perdita.

2) Memoria cosciente: questo tipo di memoria riguarda principalmente fatti, come nomi e date. È rapidamente acquisito, ma anche rapidamente perso. La ripetizione costante può trasformare la memoria cosciente in memoria inconscia.

Finora sono stati citati i passaggi della formazione dei ricordi, ma come si ricordano questi ricordi?


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Principali tipi di mutazioni

Figura 2. Xeroderma pigmentosa è una condizione in cui la dimerizzazione della timina dovuta all'esposizione ai raggi UV non viene riparata. L'esposizione alla luce solare provoca lesioni cutanee. (credito: James Halpern et al.)

Un esempio ben studiato di mutazione è visto nelle persone che soffrono di xeroderma pigmentosa (Figura 2). Gli individui affetti hanno una pelle molto sensibile ai raggi UV del sole.

Quando gli individui sono esposti ai raggi UV, si formano dimeri di pirimidina, in particolare quelli di timina, le persone con xeroderma pigmentosa non sono in grado di riparare il danno. Questi non vengono riparati a causa di un difetto negli enzimi di riparazione dell'escissione dei nucleotidi, mentre negli individui normali i dimeri di timina vengono asportati e il difetto viene corretto. I dimeri di timina distorcono la struttura della doppia elica del DNA e questo può causare problemi durante la replicazione del DNA. Le persone con xeroderma pigmentosa possono avere un rischio maggiore di contrarre il cancro della pelle rispetto a coloro che non hanno la condizione.

Gli errori durante la replicazione del DNA non sono l'unico motivo per cui si verificano mutazioni nel DNA. mutazioni, variazioni nella sequenza nucleotidica di un genoma, possono verificarsi anche a causa di danni al DNA. Tali mutazioni possono essere di due tipi: indotte o spontanee. Mutazioni indotte sono quelli che risultano da un'esposizione a sostanze chimiche, raggi UV, raggi X o altri agenti ambientali. Mutazioni spontanee si verificano senza alcuna esposizione ad alcun agente ambientale sono il risultato di reazioni naturali che avvengono all'interno del corpo.

Le mutazioni possono avere una vasta gamma di effetti. Alcune mutazioni non sono espresse queste sono conosciute come mutazioni silenziose. mutazioni puntiformi sono quelle mutazioni che colpiscono una singola coppia di basi. Le mutazioni nucleotidiche più comuni sono le sostituzioni, in cui una base viene sostituita da un'altra. Questi possono essere di due tipi, transizioni o trasversioni. Sostituzione della transizione si riferisce a una purina o pirimidina che viene sostituita da una base dello stesso tipo, ad esempio una purina come l'adenina può essere sostituita dalla purina guanina. La sostituzione per trasversione si riferisce a una purina che viene sostituita da una pirimidina, o viceversa, ad esempio, la citosina, una pirimidina, viene sostituita da adenina, una purina. Le mutazioni possono anche essere il risultato dell'aggiunta di una base, nota come inserimento, o della rimozione di una base, nota anche come delezione. A volte un pezzo di DNA da un cromosoma può essere spostato su un altro cromosoma o su un'altra regione dello stesso cromosoma, questo è anche noto come traslocazione.

È noto che le mutazioni nei geni di riparazione causano il cancro. Molti geni riparatori mutati sono stati implicati in alcune forme di cancro del pancreas, del colon e del colon-retto. Le mutazioni possono interessare sia le cellule somatiche che le cellule germinali. Se molte mutazioni si accumulano in una cellula somatica, possono portare a problemi come la divisione cellulare incontrollata osservata nel cancro. Se si verifica una mutazione nelle cellule germinali, la mutazione sarà trasmessa alla generazione successiva, come nel caso dell'emofilia e della xeroderma pigmentosa.


Sessualità, genere e giustizia

Il sentimento antiscientifico bombarda la nostra politica, o almeno così dice il Intellettuale Dark Web (IDW). Primo tra questi sentimenti antiscientifici, l'IDW cita la crescente visibilità delle richieste di diritti civili transgender. Per l'IDW, le persone trans e i loro sostenitori stanno distruggendo i pilastri della nostra società con concetti postmoderni che sopprimono la libertà di parola come: "le donne trans sono donne", "pronomi di genere neutro", o "ci sono più di due generi". non verrà ignorato, proclama l'IDW. &ldquoI fatti non si preoccupano dei tuoi sentimenti.&rdquo

L'ironia in tutto questo è che questi "protettori dell'illuminazione" sono colpevoli proprio del comportamento che questa frase deride. Anche se spesso liquidati come un movimento marginale di Internet, sposano affermazioni non scientifiche che hanno infettato la nostra politica e cultura. Particolarmente allarmante è che queste affermazioni "intellettuali" siano utilizzate da non scienziati per rivendicare una base scientifica per la disumanizzazione delle persone trans. Le conseguenze del mondo reale si stanno accumulando: il divieto militare trans, bollette del bagno, e rimozione del posto di lavoro e discriminazione medica protezioni, Contrariamente alla credenza popolare, la ricerca scientifica ci aiuta a comprendere meglio l'esperienza transgender unica e reale. Nello specifico, attraverso tre materie: (1) genetica, (2) neurobiologia e (3) endocrinologia. Quindi, tieniti stretto le tue parti, qualunque esse siano. È tempo di &ldquothe talk.&rdquo

SESSO BIOLOGICO: COME LO OTTIENI

Quasi tutti nella biologia della scuola media hanno imparato che se hai XX cromosomi, sei una femmina se hai XY, sei un maschio. Questa stanca semplificazione è ottima per insegnare l'importanza dei cromosomi, ma tradisce la vera natura del sesso biologico. La credenza popolare che il tuo sesso derivi solo dal tuo trucco cromosomico è sbagliata. La verità è che il tuo sesso biologico non è scolpito nella pietra, ma è un sistema vivente con il potenziale per il cambiamento.

Come mai? Perché il sesso biologico è molto più complicato di XX o XY (o XXY, o semplicemente X). Gli individui XX potrebbero presentare gonadi maschili. Gli individui XY possono avere ovaie. Come? Attraverso un insieme di complessi segnali genetici che, nel corso dello sviluppo umano, inizia con un piccolo gruppo di cellule chiamate il primordio bipotenziale e un gene chiamato SRY.

Un embrione appena fecondato si sviluppa inizialmente senza alcuna indicazione del suo sesso. A circa cinque settimane, un gruppo di cellule si raggruppa per formare il primordio bipotenziale. Queste cellule non sono né maschili né femminili, ma hanno il potenziale per trasformarsi in testicoli, ovaie o nessuno dei due. Dopo le forme primordiali, SRY&mdasha gene sul cromosoma Y scoperto nel 1990, grazie alla partecipazione di maschi XX intersessuali e femmine XY&mdashmpotrebbe essere attivato.*

Anche se non è ancora completamente compreso, lo sappiamo SRY gioca un ruolo nello spingere il primordio verso le gonadi maschili. Ma SRY non è un semplice interruttore on/off, è un segnale di inizio preciso, il primo accordo della sinfonia &ldquomale gonad&rdquo. Un gruppo di celle (sezioni strumento) deve esprimere tutte SRY (note dell'accordo), al momento giusto (direttore?). Senza quel primo accordo, l'embrione suonerà una sinfonia diversa: gonadi femminili, o qualcosa nel mezzo.

E c'è di più! Mentre breve e coordinato SRY-attivazione avvia il processo di differenziazione del sesso maschile, geni come DMRT1 e FOXL2 mantenere determinate caratteristiche sessuali durante l'età adulta. Se questi geni smettono di funzionare, le gonadi possono cambiare e mostrare caratteristiche del sesso opposto. Senza questi giocatori costantemente attivi, alcuni componenti del tuo sesso biologico possono cambiare.

C'è ancora di più! SRY, DMRT1, e FOXL2 non sono direttamente coinvolti in altri aspetti del sesso biologico. Le caratteristiche sessuali secondarie e il pene, la vagina, l'aspetto, il comportamento emergono in seguito, da ormoni, ambiente, esperienza e geni che interagiscono. Per esplorare questo, ci spostiamo dal corpo al cervello, dove la biologia diventa comportamento.

IL CERVELLO: DOVE LA ROBA SI &ldquoMADE UP&rdquo

Quando la biologia diventa troppo complicata, alcuni indicano le differenze tra il cervello di maschi e femmine come prova del binario sessuale. Ma mezzo secolo di ricerca empirica ha ripetutamente sfidato l'idea che la biologia del cervello sia semplicemente XY = cervello maschile o XX = cervello femminile. In altre parole, non esiste una cosa come "il cervello maschile" o "il cervello femminile". Questo non vuol dire che non ci siano differenze osservabili. Alcune caratteristiche del cervello possono essere sessualmente dimorfiche: osservabili media differenze tra maschi e femmine. Ma come il sesso biologico, indicando &ldquobrain sex&rdquo come il la spiegazione di queste differenze è sbagliata e ostacola la ricerca scientifica.

Prendiamo solo l'esempio più famoso di dimorfismo sessuale nel cervello: il nucleo sessualmente dimorfico dell'area preottica (sdnPOA). Questa minuscola area del cervello con un nome di dimensioni sproporzionate è leggermente più grande nei maschi che nelle femmine. Ma non è chiaro se quella differenza di dimensioni indichi sdnPOA chiaramente cablati nei maschi rispetto alle femmine, o se con il primordio bipotenziale lo stesso cablaggio è funzionalmente ponderato verso le estremità opposte di uno spettro. Getta nell'osservazione che il sdnPOA negli uomini gay è più vicino a quello delle femmine etero rispetto ai maschi etero, e l'idea del "cervello maschile" cade a pezzi.

Anche cercare di collegare sesso, cromosomi sessuali e dimorfismo sessuale è inutile per comprendere altre proprietà del cervello. L'ormone vasopressina è dimorfico ma è legato a sia le differenze comportamentali che le somiglianze tra i sessi. In poche parole, l'idea di un binario sessuale non è scientificamente utile, e da nessuna parte questo è più ovvio che nel cervello. Succede anche che le persone transgender hanno il cervello per dimostrarlo.

È facile vedere i dimorfismi sessuali e concludere che il cervello è binario facile, ma sbagliato. Grazie alla partecipazione delle persone trans alla ricerca, abbiamo ampliato la nostra comprensione di come interagiscono la struttura del cervello, il sesso e il genere. Per alcune proprietà come il volume del cervello e la connettività, le persone trans possedevano valori tra quelli tipici dei maschi e delle femmine cisgender, entrambi prima e dopo transizione. Un altro studio hanno scoperto che per alcune regioni del cervello, gli individui trans sembravano simili agli individui cis con la stessa identità di genere. In ciò stesso studio, i ricercatori hanno scoperto aree specifiche del cervello in cui le persone trans sembravano più vicine a quelle con lo stesso sesso assegnato alla nascita. Altri ricercatori hanno scoperto che le persone trans hanno differenze strutturali uniche da individui cis.

IL CORPO E IL CERVELLO E GLI ORMONI TRA QUESTO

Come se il cervello e il corpo non fossero abbastanza complicati, un altro fattore biologico influenza l'espressione del sesso biologico in un individuo: gli ormoni. Chiunque abbia attraversato la pubertà ha sentito in prima persona il potere degli ormoni. Ma come tutte le cose della biologia, gli ormoni non possono essere limitati all'idea puberale di "estrogeno = femmina e testosterone = maschio".

Per prima cosa, tutti gli esseri umani possiedono livelli di estrogeni, progesterone e testosterone con le differenze di sesso non sono così importanti come si pensa comunemente. Durante l'infanzia e la prepubertà, questi ormoni si trovano in un intervallo bipotenziale, senza marcate differenze di sesso. Durante la pubertà, alcuni ormoni sessuali come estrogeni, progesterone e testosterone diventano ponderati verso un'estremità dello spettro. Ma negli adulti sviluppati, i livelli di estrogeni e progesterone sono in media simili tra maschi e femmine non gravide. E mentre il testosterone mostra la più grande differenza tra maschi e femmine adulti, gli studi sull'ereditarietà hanno scoperto che la genetica (X contro Y) spiega solo circa il 56 percento del testosterone di un individuo, suggerendo molte altre influenze sugli ormoni. Per di più, misurazioni dei livelli di ormoni sessuali in ogni individuo variano notevolmente nell'intervallo di valori "medi" indipendentemente da quanto vicino o divaricato si prendono le misurazioni. Il modello sessuale binario non solo prevede in modo insufficiente la presenza di ormoni, ma è inutile nel descrivere i fattori che li influenzano.

Anche i fattori ambientali, sociali e comportamentali influenzano gli ormoni sia nei maschi che nelle femmine, complicando l'idea che gli ormoni determinino il sesso. Cambiamenti del progesterone in risposta a tipicamente maschili situazioni sociali che implicano dominio e competizione. Anche gli estrogeni, tipicamente legati al comportamento codificato da donne, svolgono un ruolo in scenari sociali di dominanza/potere codificati dal maschile. Sebbene i livelli di testosterone siano in media diversi tra maschi e femmine, molti fattori esterni possono modificare questi livelli, ad esempio se una persona sta crescendo o meno un bambino. Diversi livelli di testosterone sia negli uomini che nelle donne può prevedere determinati comportamenti genitoriali. Persino il contenuto di una fantasia sessuale può modificare i livelli di testosterone. Il fatto è che il comportamento e l'ambiente, le norme e le aspettative culturali di genere, influenzano gli ormoni legati al sesso e la biologia del corpo e del cervello stesso.

SCIENZA E SOCIETÀ: MEGLIO INSIEME

Anche se questa è una piccola panoramica, la scienza è chiara e conclusiva: il sesso non è binario, le persone transgender sono reali. È tempo che lo riconosciamo. Definire l'identità sessuale di una persona utilizzando "fatti" decontestualizzati è antiscientifico e disumanizzante. L'esperienza trans fornisce intuizioni essenziali sulla scienza del sesso e dimostra scientificamente che i fenomeni non comuni e atipici sono vitali per un sistema vivente di successo. Anche lo stesso sforzo scientifico è quantificabilmente migliore quando è più inclusivo e diversificato. Quindi, non importa cosa possa dire un esperto, un politico o un troll di Internet, le persone trans sono una parte indispensabile della nostra realtà vivente.

Gli esseri umani transgender rappresentano la complessità e la diversità che sono caratteristiche fondamentali della vita, dell'evoluzione e della natura stessa. Questo è un dato di fatto.

*Nota dell'editor (18/06/19): questa frase è stata modificata dopo la pubblicazione. Originariamente si riferiva ai partecipanti come transgender.

Le opinioni espresse sono quelle degli autori e non sono necessariamente quelle di Scientific American.


Che cos'è il 'Central Dogma'?

Il "dogma centrale" è il processo mediante il quale le istruzioni nel DNA vengono convertite in un prodotto funzionale. Fu proposto per la prima volta nel 1958 da Francis Crick, scopritore della struttura del DNA.

  • Il dogma centrale della biologia molecolare spiega il flusso dell'informazione genetica, dal DNA all'RNA, per creare un prodotto funzionale, una proteina.
  • Il dogma centrale suggerisce che il DNA contenga le informazioni necessarie per produrre tutte le nostre proteine ​​e che l'RNA sia un messaggero che porta queste informazioni ai ribosomi.
  • I ribosomi fungono da fabbriche nella cellula in cui le informazioni vengono "tradotte" da un codice nel prodotto funzionale.
  • Il processo mediante il quale le istruzioni del DNA vengono convertite nel prodotto funzionale è chiamato espressione genica.
  • L'espressione genica ha due fasi chiave: trascrizione e traduzione.
  • Nella trascrizione, le informazioni nel DNA di ogni cellula vengono convertite in piccoli messaggi RNA portatili.
  • Durante la traduzione, questi messaggi viaggiano dal punto in cui si trova il DNA nel nucleo cellulare ai ribosomi dove vengono "letti" per produrre proteine ​​specifiche.
  • Il dogma centrale afferma che il modello di informazioni che si verifica più frequentemente nelle nostre cellule è:
    • Dal DNA esistente per creare nuovo DNA (replicazione del DNA)
    • Dal DNA per creare nuovo RNA (trascrizione)
    • Dall'RNA per produrre nuove proteine ​​(traduzione).

    Un'illustrazione che mostra il flusso di informazioni tra DNA, RNA e proteine.
    Credito immagine: Genome Research Limited


    Acidi nucleici

    Gli acidi nucleici comprendono l'acido desossiribonucleico (DNA) e l'acido ribonucleico (RNA). Questi sono strutturalmente molto simili in quanto entrambi sono polimeri in cui le unità monomeriche sono nucleotidi. I nucleotidi sono costituiti da un gruppo zucchero pentoso, un gruppo fosfato e un gruppo base azotato. Sia nel DNA che nell'RNA, queste basi possono essere di quattro tipi, altrimenti tutti i nucleotidi del DNA sono identici, così come quelli dell'RNA.

    DNA e RNA differiscono in tre modi principali. Uno è che nel DNA lo zucchero pentoso è il desossiribosio e nell'RNA è il ribosio. Questi zuccheri differiscono esattamente di un atomo di ossigeno. La seconda differenza è che il DNA è solitamente a doppio filamento, formando la doppia elica scoperta negli anni '50 dal team di Watson e Crick, ma l'RNA è a filamento singolo. Il terzo è che il DNA contiene le basi azotate adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T), ma l'RNA ha l'uracile (U) sostituito dalla timina.

    Il DNA memorizza le informazioni ereditarie. Le lunghezze dei nucleotidi compongono geni, che contengono le informazioni, attraverso le sequenze di basi azotate, per produrre proteine ​​specifiche. Sono tanti i geni che compongono cromosomi, e la somma totale dei cromosomi di un organismo (gli esseri umani hanno 23 paia) è la sua genoma. Il DNA viene utilizzato nel processo di trascrizione per creare una forma di RNA chiamata RNA messaggero (mRNA). Questo memorizza le informazioni codificate in un modo leggermente diverso e le sposta fuori dal nucleo cellulare dove si trova il DNA e nel citoplasma cellulare, o matrice. Qui, altri tipi di RNA avviano il processo di traduzione, in cui le proteine ​​vengono prodotte e spedite in tutta la cellula.


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