Biogenesi

La nozione di biogenesi è usata in biologia per riferirsi al principio che un organismo vivente ha sempre origine da un altro organismo vivente. Il termine si riferisce anche alla fabbricazione e all'elaborazione di sostanze chimiche che gli esseri viventi sviluppano.

Biogenesi, quindi, può riferirsi al processo che porta alla "produzione" di un nuovo organismo vivente. Una gallina può deporre un uovo, da cui nasce una nuova gallina. A sua volta, questa seconda gallina genera anche altre galline attraverso le sue uova. Questo è noto come biogenesi: la nascita di un essere vivente da un altro essere vivente.

La teoria della biogenesi afferma che una vita può essere generata solo da una vita preesistente. In altre parole, la vita non viene mai da elementi inorganici. La più piccola e semplice unità visibile che possiede vita indipendente è la cellula.

Seguendo queste idee, si può notare che la biogenesi sostiene che non c'è generazione spontanea di vita da sostanze non viventi. La posizione opposta è tenuta dalla teoria della generazione spontanea, che postula l'emergere di piante e animali dal fango o dai resti di organismi che un tempo erano vivi, per esempio.

La teoria della generazione spontanea fu dominante fino alla metà del XVII secolo, quando si cominciò a dimostrare che nemmeno i microrganismi nascevano spontaneamente, ma sempre da un altro essere vivente. Così la biogenesi è stata infine stabilita come principio per spiegare l'origine della vita.

La biogenesi mitocondriale

La biogenesi mitocondriale è un processo altamente regolato che richiede l'uso del DNA nucleare per codificare le proteine mitocondriali, a causa del piccolo numero di proteine codificate dal DNA mitocondriale. È interessante notare che c'è una relazione più forte tra la biogenesi mitocondriale e l'esercizio di resistenza che con l'esercizio di forza.

Una domanda che può sorgere di fronte a questo problema è come si ottiene la regolazione coordinata, dato che la posizione dei geni richiesti per essa non è la stessa per tutti. La risposta sta nella presenza di molecole che funzionano inviando messaggi tra i compartimenti. Secondo uno studio del 2009, i passaggi chiave di questo processo sono i seguenti:

* si attivano reazioni di segnalazione indotte dall'esercizio fisico;

* si attivano fattori di trascrizione e proteine co-attivatrici;

* i geni codificanti per il nucleare sono up-regolati;

* i trascritti dell'RNA mitocondriale sono stabilizzati e tradotti in precursori di proteine;

* i precursori sono trasportati nei compartimenti rilevanti;

* il DNA mitocondriale è espresso;

* i prodotti genici, sia mitocondriali che nucleari, sono assemblati in complessi multi-subunità nel reticolo.

Mentre esistono più regolatori della biogenesi mitocondriale, quelli conosciuti finora includono il co-attivatore trascrizionale PGC-1α e i fattori di trascrizione NRF-1, NRF-2 e Tfam. In breve, un fattore di trascrizione è una proteina con la capacità di legarsi al DNA in un sito particolare per regolare la trascrizione, sia attraverso l'attivazione che l'inibizione.

I coattivatori trascrizionali, d'altra parte, sono anch'essi proteine, anche se lavorano indirettamente, cioè non si legano al DNA. Il loro ruolo è quello di un intermediario indispensabile per l'avvio del processo di trascrizione, poiché comunicano le molecole e i fattori coinvolti. Queste due classi di proteine agiscono insieme ad altre proteine per permettere alla RNA polimerasi di svolgere il suo compito.