DNA representation
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L'edizione del 9 agosto 2021 di Chemical and Engineering News (C&EN) ha presentato una storia nel campo della biologia strutturale intitolata "How Transcription Gets Its Start." La trascrizione è il processo biochimico che avviene in ogni cellula del corpo umano quando viene avviata la sintesi proteica. Si tratta di una complessa serie di passaggi che iniziano nel nucleo quando un gene - una sezione su un filamento di DNA - esprime le istruzioni per una specifica proteina da produrre.

In termini semplici, la porzione della molecola di DNA in cui si trova il gene viene decompressa, dando origine a un filamento di mRNA (RNA messaggero). L'mRNA può essere pensato come un nastro digitale che contiene una sequenza di codici di 3 lettere chiamati codoni che dettano la precisa sequenza di amminoacidi per la proteina che sta per produrre.

L'mRNA lascia il nucleo ed entra nel sito di sintesi proteica chiamato ribosoma. È qui che i codoni vengono letti e gli amminoacidi specifici vengono consegnati da una seconda molecola di RNA, il tRNA (RNA di trasferimento) che ha le proprie sequenze di 3 lettere chiamate anticodoni che corrispondono ai codoni dell'mRNA. Il processo continua; il ribosoma continua ad assemblare gli aminoacidi uno per uno fino a quando la proteina è stata assemblata secondo le istruzioni originariamente codificate sul gene.

Dire che questo processo è stupefacente nella sua complessità è un eufemismo. È a dir poco miracoloso.

L'articolo C&EN descrive gli oltre 20 anni di sforzi di diversi gruppi di ricerca di tutto il mondo per capire l'inizio della trascrizione. Hanno scoperto che coinvolge qualcosa chiamato complesso di preiniziazione (PIC); un insieme di fattori di trascrizione, un enzima chiamato RNA polimerasi II (Pol II), altri fattori di trascrizione e un complesso mediatore che stabilizza la struttura. In tutto ci sono circa 75 proteine diverse.

Per ottenere l'immagine del PIC, bisognava prima produrlo. Ciò ha comportato la costruzione "di anni di lavoro scrupoloso da parte di gruppi di ricerca che non solo hanno stabilito metodi per isolare tutti i componenti proteici del PIC in laboratorio, ma hanno anche convinto quei pezzi ad assemblarsi nel modo giusto, senza che l'intero complesso cadesse a pezzi"."1

C'è una domanda filosofica più profonda da fare: Come può una macchina molecolare così complessa, cruciale per la sintesi delle proteine e quindi per la vita, essere essa stessa dipendente da 75 diverse proteine per la sua funzione? Da dove provengono queste proteine se non c'è una PIC per avviare la sintesi proteica?

O chi è nato prima - l'uovo o la gallina?

Douglas Axe, l'autore di Undeniable, How Biology Confirms Our Intuition That Life Is Designed, ritiene che sono esempi come questo che rendono evidente che la vita è stata progettata e non il risultato di una casualità cieca e incontrollata.

"Spiegare come le proteine naturali, con le loro squisite funzioni, possano essere apparse per caso è una sfida monumentale,"2 scrive. "Quando vediamo cose che funzionano insieme e che sono nate dall'unione di molte parti nel modo giusto, troviamo impossibile non attribuire queste invenzioni ad un'azione intenzionale, e questo mette la nostra intuizione contro il conto evolutivo."3

Dà un esempio battezzato la "zuppa di oracolo" - una frecciatina al brodo primordiale - il "piccolo stagno caldo" creduto essere il luogo di nascita della vita sul pianeta Terra che Darwin ha descritto in una lettera al suo amico, Joseph Hooker nel 1871.4 La ricetta di Axe richiede una grande pentola di brodo e lettere di pasta, portata a ebollizione e poi tolta dal fuoco e lasciata raffreddare. Quando la zuppa si è raffreddata, "...Sollevare il coperchio per rivelare una serie completa di istruzioni per costruire qualcosa di nuovo e utile - degno di un brevetto - tutto scritto in lettere di pasta."5
"Come daremmo un senso alla zuppa di oracolo se fosse reale? Se ci riflettiamo per un momento, penso che saremmo d'accordo che nessuna spiegazione ordinaria sembrerebbe adeguata per qualcosa di così straordinario. Ma se questo è vero, come può la spiegazione evolutiva della vita non provocare lo stesso scetticismo?"6
Recentemente ho partecipato alla cerimonia di insediamento del nuovo presidente della nostra università, ritardata di un anno e mezzo dalle restrizioni di allontanamento sociale dovute a Covid19. Uno degli oratori, il Dr. John Patrick, ha servito come medico missionario in Giamaica e nell'Africa sub-sahariana, dove ha studiato la malnutrizione nei bambini. Ha condiviso una storia di quando era stato invitato come docente ospite di etica in una delle università mediche di Cuba. Il direttore della scuola ha notato come gli studenti erano molto attenti durante le lezioni del Dr. Patrick e per capire meglio il perché, ha sfidato il Dr. Patrick ad un dibattito sulle origini della vita.

Il Dr. Patrick, sempre pronto per una buona sfida, scrisse sulla lavagna (in spagnolo) "Questa frase si è scritta da sola". Il gruppo di medici e studenti di medicina ha discusso sull'assurdità di tale affermazione per diversi minuti, finché alla fine il Dr. Patrick ha cancellato la frase Questa frase e l'ha sostituita con DNA, aggiungendo "Ma voi tutti credete a questa affermazione, vero?"

C'era un silenzio totale nella stanza, il punto era stato elegantemente chiarito.

Ho un gioco di pensiero simile che faccio con gli studenti in una classe di chimica introduttiva che insegno. Quando iniziamo lo studio della sintesi proteica, mostro loro una fotografia del mio cassetto delle cravatte prima che mia moglie abbia passato un'ora ad organizzarlo piegando tutte le cravatte e disponendole ordinatamente in tre file secondo il colore. Nessuno studente ha mai pensato che questo sia accaduto per un caso cieco e non guidato, né potrebbe mai accadere in questo modo data una qualsiasi quantità di tempo.

La lezione è chiara: dietro la disposizione organizzata c'era qualcuno intelligente, con un occhio per il colore e un'abilità nel piegare ad arte il tessuto. Si potrebbe dire che mia moglie stava agendo come un progettista intelligente.

Credere in Dio come il disegnatore intelligente è stato il punto di partenza per gran parte della ricerca scientifica nel XVI e XVII secolo.

"I grandi pionieri della fisica - Newton, Galileo, Keplero, Copernico - si credevano devotamente chiamati a trovare prove di Dio nel mondo fisico," scrive Stephen C. Meyer in The Return of the God Hypothesis, il suo ultimo libro in cui fa un caso convincente per le origini giudeo-cristine della scienza moderna. "I fondatori...presumevano che se avessero studiato attentamente la natura, questa avrebbe rivelato i suoi segreti. La loro fiducia in questo presupposto era fondata sia sull'idea greca che su quella giudeo-cristiana che l'universo è un sistema ordinato - un cosmo non un caos."7

Questo cosmo descritto come un "mondo con un progetto" era aperto alle grandi menti ricercatrici della scienza. Prendiamo per esempio l'astronomo Johannes Kepler (1571-1630) che scrisse:
"Dio voleva che riconoscessimo" le leggi naturali e Dio ha reso questo possibile "creandoci a sua immagine e somiglianza in modo che potessimo partecipare ai suoi pensieri". Così, l'assunzione che una mente razionale con una volontà aveva creato l'universo ha dato origine a due idee - contingenza e intelligibilità - che, a loro volta, hanno fornito un potente impulso a studiare la natura con la fiducia che tale studio avrebbe prodotto la comprensione.8
Questo potente impulso a studiare la natura va di pari passo con la curiosità e il pensiero critico, che spesso porta alle domande filosofiche più profonde sull'origine e il significato della vita.

Tragicamente, la Fede-Scienza divenne passe durante la metà del XIX secolo con gli scritti di Darwin, Marx, Nietzsche e Freud - a volte soprannominati, "i quattro barbuti assassini di Dio".9

Venki Ramakrishnan è stato uno dei tre collaboratori premiati con il premio Nobel per la chimica nel 2009 per gli studi sulla funzione e la struttura del ribosoma. Scrivendo in Gene Machine, The Race To Decipher The Secrets Of The Ribosome, la sua ricerca lo ha portato a riflettere sulla questione più profonda delle origini della vita.
Come la vita abbia avuto inizio è uno dei grandi misteri rimasti della biologia... il problema [è] che in quasi tutte le forme di vita, il DNA [trasporta] informazioni genetiche ma il DNA stesso [è] inerte e fatto da un gran numero di enzimi proteici, che [richiedono] non solo RNA ma anche il ribosoma per fare questi enzimi. Inoltre, lo zucchero nel DNA, il desossiribosio, [è] fatto dal ribosio da una grande e complicata proteina. Nessuno [può] capire come l'intero sistema possa essere iniziato.10
Beh, quasi nessuno.

Considerate l'ironia dell'articolo di C&EN: Per 20 anni, gruppi di ricerca negli Stati Uniti, in Germania e in Cina, composti da alcuni dei più brillanti biochimici del mondo hanno lavorato in laboratori moderni con reagenti biologici avanzati, utilizzando la strumentazione per sintetizzare macchine biomeccaniche ancora più grandi e complicate al fine di immaginare e chiarire la struttura della PIC.

O per dirla in un altro modo: Gruppi di progettisti intelligenti hanno lavorato in laboratori progettati in modo intelligente, utilizzando materiali di partenza progettati in modo intelligente e strumentazione progettata in modo intelligente per chiarire la struttura di una delle macchine biomeccaniche coinvolte nelle prime fasi della sintesi proteica.

Chiaramente vale la pena riflettere sulla domanda posta da Dio stesso a Giobbe nel libro dell'Antico Testamento che porta il suo nome: "Dov'eri quando ho posto le fondamenta della terra? Dimmelo, se lo capisci" (Giobbe 38:4 NIV).

Note:
  1. Howes, Laura, "How transcription gets it start," Chemical & Engineering News, Aug. 9, 2021, CEN.ACS.ORG
  2. Axe, Douglas, Undeniable How Biology Confirms Our Intuition That Life Is Designed, (Harper Collins Publishers, New York, NY, 2016), 81
  3. Douglas, Undeniable How Biology Confirms Our Intuition That Life Is Designed, 87
  4. Darwin to Joseph Hooker, 1871 as recorded in a footnote in The Life and Letters of Charles Darwin, Including an Autobiographical Chapter, ed. Francis Darwin, vol. 3 (London: John Murray, 1887), 18 (footnote from "Undeniable" p. 277)
  5. Douglas, Undeniable How Biology Confirms Our Intuition That Life Is Designed 16
  6. Douglas, Undeniable How Biology Confirms Our Intuition That Life Is Designed,16
  7. Stephen C. Meyer,The Return of the God Hypothesis, (New York: Harper Collins, 2021).
  8. Hodgson, The Christian Origin of Science," Logos, 145 (quotation from The Return of the God Hypothesis, Stephen C. Meyer, p. 25)
  9. Martin E. Marty,. "Freud and Other 'God-Killers' Are Here to Stay" Oct. 2, 2017, Chicago Divinity School, https://divinity.uchicago.edu/sightings/articles/freud-and-other-god-killers-are-here-stay
  10. Venki Ramakrishnan, , Gene Machine, (NY: Basic Books, 2018).