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COSA E' LA VITA ?

Last Update: 10/5/2013 11:40 AM
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10/5/2013 11:35 AM
 
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7. Gli strati e le dimensioni della PI formale biologica continuano a crescere

Gli strati della PI biologica continuano a crescere. La trascrizione “contro-senso” avviene regolarmente [157-163]: il DNA viene letto in entrambe le direzioni. Spesso tratti di RNA regolatore vengono trascritti a partire dal filamento negativo “contro-senso” che si dipana dal filamento di senso positivo di DNA che contiene le istruzioni per le proteine [157,164,165]. Nel DNA, le istruzioni digitali lineari sono bidirezionali. Perciò, il filamento cosiddetto “contro-senso” è dotato di senso e significato. I geni si sovrappongono [157,166-168].

La natura efficace della distribuzione dei geni, nella misura in cui si riferisce alla funzione collettiva, è un’altra forma di PI. L’avvolgimento della cromatina e il suo ruolo nella regolazione, in modo particolare nei procarioti più semplici, è una forma di PI [95,168-170]. Filamenti complementari possono contenere le istruzioni relative a funzioni completamente diverse, talvolta l’uno regolando la funzione di codifica dell’altro. Proteine differenti sono prodotte da un solo gene. Singole proteine vengono determinate da sezioni provenienti da più geni. Siti di inizio della trascrizione (Transcription Start Sites, TSS), divergenti e ampiamente diffusi, si incontrano in corrispondenza dei promotori genetici della codifica proteica. I complessi multi-proteina sono di gran lunga più diffusi e cruciali del previsto. La presunta “spazzatura” determina più bio-funzione dei segmenti codificanti. L’ampiezza e il genere di editing, perfino le correzioni post-traduttive, sono sbalorditivi. Codici a blocchi di Hamming per la riduzione del rumore e bit di parità prevengono gli errori di codifica. Esistono meccanismi di riparazione straordinari che lavorano ininterrottamente come sistemi di salvataggio per impedire la degradazione di innumerevoli messaggi digitali lineari. Controlli di suicidio (apoptosi) difendono il bene più grande. Il sistema immunitario, l’unico sistema che ha bisogno della variazione stocastica per la protezione contro gli antigeni nuovi e inaspettati, si trova proprio ad esserne dotato – invece di essere programmato nel modo rigido da cui dipende la maggior parte degli altri sistemi biologici. La conformazione tridimensionale è molto più liquida del previsto, per validi motivi. Le istruzioni imposte dal DNA sono dinamiche, non statiche. La variazione dinamica nella struttura di avvolgimento fa sì che la stessa struttura primaria possa determinare funzioni ampiamente varianti.

Tutta questa complessità concettuale non limita l’importanza della programmazione digitale lineare; si aggiunge semplicemente alla raffinatezza e alle dimensioni della PI complessiva del sistema. Il micro-RNA e le serie di proteine regolatrici devono pur sempre essere prescritte da scelte digitali lineari discrete di nucleotidi specifici nelle loro regioni critiche. È vero, molte regioni non sono cruciali per una particolare proteina. Ciò nonostante, a causa delle sovrapposizioni geniche e della natura multidimensionale della bio‑istruzione, il sequenziamento di sezioni che può essere irrilevante per una data proteina può, viceversa, essere altamente rilevante per altre proteine trascritte dallo stesso gene.

 

8. La vita si prefigge finalità biofunzionali, e le consegue

Tutta la vita conosciuta è cibernetica [171-174]. Ciò significa che l’integrazione e la regolazione delle vie e dei cicli biochimici nel metabolismo omeostatico sono controllate mediante programmazione, non solo vincolate in senso fisico-dinamico. La vita attraversa il “taglio cibernetico” [Cybernetic Cut, N.d.T.] [156] valicando un ponte a commutatore configurabile (Configurable Switch BridgeCS Bridge) a senso unico [156]. Questo ponte sormonta un grande abisso. Da una parte si trovano tutti quei fenomeni che possono essere spiegati dalla sola fisico-dinamica; dall’altra ci sono quei fenomeni che si possono spiegare solo mediante la selezione delle funzioni potenziali (non ancora esistenti). Il traffico su questo ponte scorre solo dal mondo non fisico del formalismo verso il mondo fisico, mediante l’attuazione di scelte intenzionali. Tale attuazione richiede l’impostazione di commutatori configurabili fisici arbitrari (dinamicamente inerti) e la selezione di veicoli simbolici fisici in un sistema simbolico materiale.

Tranne che negli stati patologici, le attività della vita sono quasi sempre dirette verso l’obiettivo formale del successo biochimico. Ciò include la PI che decreta l’apoptosi per il bene più grande dell’organismo.

L’unico sistema che sembra sprecare deliberatamente energia, esplorando la casualità, è il sistema immunitario. Per prepararsi all’esposizione a una varietà indefinita di possibili antigeni, il sistema immunitario deve essere pronto ad affrontare ogni possibile nuova combinazione di invasioni virali, batteriche, micotiche o di altri parassiti. Il sistema immunitario è peculiare nella sua continua scansione dello spazio delle sequenze genetiche potenziali e dello spazio delle fasi tridimensionale. Ogni altro sistema biologico, tuttavia, spende energia con straordinaria efficienza per raggiungere obiettivi metabolici cooperativi che sono tutt’altro che casuali. Tali propositi sono formali, non fisico-dinamici.

Che dire della generazione di nuove istruzioni genetiche? Non è forse vero che è la duplicazione, unita alla variazione casuale, l’origine di tutta la nuova informazione prescrittiva (PI) genetica? La risposta è: “NO!” In primo luogo, non vi è nessuna nuova informazione nella duplicazione, nemmeno quando si confonda l’incertezza di Shannon con l’“informazione”. In secondo luogo, nessuno ha mai osservato la generazione, da parte di una variazione casuale, di informazione prescrittiva (PI) non banale, in grado cioè di generare o controllare una nuova funzione sofisticata.

Ogni presunto sostegno sperimentale è banale. Gli esempi non banali sono sempre teorici, mai empirici o finanche razionali. Il contrasto tra banale e non banale, ovviamente, passa attraverso sfumature di grigio piuttosto che apparire come una dicotomia bianco/nero. Il problema della banalità non può essere risolto appellandosi all’insormontabilità statistica o addirittura alla metrica di plausibilità universale (Universal Plausibility Metric, UPM) e al principio di plausibilità universale (Universal Plausibility Principle, UPP) [175,176]. È più una questione di misura organizzativa formale, che al momento non è quantificabile. Il punto più vicino cui potremmo giungere potrebbe essere quello di misurare il numero di “fits” (bit funzionali) necessari per fornire le istruzioni o per stabilire l’organizzazione di una macchina molecolare in grado di svolgere una data funzione in un determinato luogo e tempo [119-121]. L’unico motivo per escludere dalla discussione la funzione “non banale” è di impedire ai cinici di indicare qualche “funzione” accidentale ridicolmente trascurabile come presunta falsificazione del principio più ampio.

La metrica di plausibilità universale [175,176], calcolata relativamente alla generazione casuale anche di un segmento del genoma del Mycoplasma, fornisce in maniera convincente valori di ξ < 1. Alla luce di queste misure, il principio di plausibilità universale [175,176] implica la definitiva falsificazione scientifica dell’ipotesi casuale [140,177], vale a dire dell’ipotesi che il genoma del Mycoplasma sia stato generato da duplicazione, più variazione casuale.Perfino considerando una generazione della durata di 20 minuti, il tasso di mutazione, insieme alla bassa percentuale di mutazioni potenzialmente benefiche, non fornisce un grado di possibilità sufficiente a far sì che la variazione casuale delle duplicazioni abbia potuto determinare tali sofisticate istruzioni genetiche e genomiche. Questo è vero perfino in uno spazio delle fasi cosmico che si estende per oltre 14,5 miliardi di anni (appena 1018 secondi, a voler abbondare).

Qualsiasi discussione sulla “duplicazione più variazione” dovrebbe sempre suscitare la domanda, “Duplicazione di cosa?”. Qual è la sorgente della PI che viene duplicata? La tesi della “duplicazione più variazione” semplicemente presuppone, piuttosto che spiegare, l’origine di qualsiasi PI che potrebbe essere duplicata. La domanda è: “Da dove, prima di tutto, proviene una qualche PI?”.

Contrariamente a quanto ritiene l’opinione pubblica, le mutazioni casuali non sono il modus operandi della genetica, della genomica o dell’epigenomica. La vita impiega estesi meccanismi di prevenzione e di correzione degli errori per proteggere l’integrità della PI esistente da  variazioni casuali (degradazione da rumore della PI precedentemente programmata). A dispetto dell’attuale solco consuetudinario del paradigma kuhniano, la vita non fa nessuno sforzo per conseguire il successo della programmazione attraverso le mutazioni. Al contrario, i genomi contengono una gran quantità di informazione, codificata e duplicata in maniera ridondante, proprio per proteggerli dalle mutazioni. Quasi ogni giorno la letteratura mostra come questa ridondanza sia dotata di scopo, non il risultato di rumore accumulato come si riteneva originariamente. Esiste una schiacciante evidenza empirica che nemmeno la vita manifesti alcuna deroga al normale degrado dell’integrità informativa, come descritto dalla Legge OCD (Law of Organizational and Cybernetic Decline,  legge del degrado organizzativo e cibernetico) [84].

 

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