Seminario del 2014

2014
14 novembre
Riccardo Piergallini
Seminario interdisciplinare
A seguito del Progetto Genoma siamo ormai in grado di leggere l'intero patrimonio genetico di qualunque specie. Per esempio conosciamo la sequenza dei 3,5 miliardi di basi che formano il DNA contenuto in una cellula umana. Ma sappiamo ancora molto poco sul significato biologico funzionale di questa sequenza. Più o meno il 2% del nostro DNA è una codifica chimico-algebrica, organizzata in circa 20.000 geni, della conformazione chimico-geometrica delle proteine e delle funzioni biologiche che esse possono svolgere proprio grazie a tale conformazione. I meccanismi molecolari alla base dei processi biologici di funzionamento del DNA e di espressione dei geni presentano incredibili analogie con le tecniche messe a punto dai matematici per lo studio della topologia dei nodi. Ecco perché la teoria dei nodi, e in particolare delle "matasse razionali", può essere usata come un potente microscopio per "vedere" anche ciò che neppure i microscopi elettronici possono mostrarci. Del restante 98% si sa molto poco. Fino a qualche tempo fa si pensava fosse "DNA spazzatura", residuo dell'evoluzione privo di un effettivo ruolo biologico. Oggi cominciamo capire che in realtà potrebbe giocare un importante ruolo epigenetico, cioè nell'attivazione o disattivazione dei geni anche in risposta agli stimoli ambientali. Lo studio delle proprietà geometriche e topologiche globali del DNA potrà dare un grande contributo alla comprensione delle dinamiche che regolano questi processi biologici fondamentali. Anche se, per dirla con le parole del famoso matematico Gromov, si tratta molto verosimilmente di uno di quei problemi "in bilico tra simmetria e caos, che attendono la nascita di una nuova matematica".

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