Il dogma centrale della biologia — secondo cui l’informazione genetica procede in modo unidirezionale dal DNA all’RNA e da questo alle proteine — mostra oggi una crepa sorprendente. Una ricerca condotta alla Stanford University ha infatti identificato un enzima batterico, parte del sistema di difesa DRT3, capace di sintetizzare DNA utilizzando come guida la struttura tridimensionale di una proteina, e non un acido nucleico.
Il dogma formulato da Francis Crick nel 1957 ha rappresentato per decenni la bussola della biologia molecolare. La sua forza risiede nella direzionalità: DNA → RNA → proteine. Le uniche eccezioni note, come le trascrittasi inverse, modificavano il primo tratto del percorso rendendolo bidirezionale (RNA → DNA), ma nessun processo conosciuto aveva mai permesso di risalire la catena fino alle proteine.
La scoperta di Alex Gao e colleghi, pubblicata su Science, introduce invece un caso in cui l’informazione scorre proteina → DNA, anche se in forma estremamente limitata. Il sistema DRT3, presente in alcuni batteri come Escherichia coli, è composto da due proteine (Drt3a e Drt3b) e un piccolo RNA non codificante. Drt3a funziona come una trascrittasi inversa classica, generando una sequenza ripetitiva di DNA a partire dall’RNA. La vera novità è Drt3b: pur essendo una DNA polimerasi, non utilizza alcun template di DNA o RNA, ma impiega la propria conformazione proteica per determinare la sequenza di basi da assemblare.
È la prima dimostrazione sperimentale che una proteina può guidare la sintesi di DNA. Il risultato non è un codice complesso, ma una semplice sequenza ripetitiva poli‑AC. Questo significa che non esiste un meccanismo generale con cui le proteine possano “scrivere” liberamente informazioni genetiche. Tuttavia, il principio è sufficiente per mostrare che la biologia possiede vie di trasferimento dell’informazione più flessibili e inattese di quanto si credesse.
La struttura del complesso DRT3, ricostruita tramite crio‑EM ad alta risoluzione, rivela un’organizzazione simmetrica che permette a Drt3b di posizionare i nucleotidi in modo estremamente preciso. La sequenza prodotta è sempre la stessa, ma il fatto che venga generata senza alcun acido nucleico come stampo rappresenta un’eccezione autentica al dogma centrale.
Questa scoperta non abbatte il dogma, ma lo rende meno rigido. Mostra che, almeno in condizioni particolari e con funzioni molto specifiche, la vita può invertire il flusso dell’informazione genetica. È lo stesso tipo di sorpresa che, anni fa, portò alla scoperta dei sistemi CRISPR, anch’essi nati come meccanismi di difesa batterica e poi trasformati in strumenti rivoluzionari per l’ingegneria genetica.
Le implicazioni teoriche sono notevoli. Se esistono processi — anche limitati — in cui l’informazione biologica può risalire dalle proteine al DNA, allora il quadro evolutivo potrebbe essere più dinamico di quanto previsto dalla sintesi neodarwiniana. Considerando anche il ruolo dell’epigenetica e dei micro‑RNA nel modulare l’espressione genica in risposta all’ambiente, questa scoperta potrebbe riaccendere l’interesse verso forme moderne di neo‑lamarckismo, verso il plasticismo evolutivo e verso ipotesi di evoluzione ideoplastica, in cui l’organismo non è solo passivo di fronte alle mutazioni, ma può contribuire — almeno in parte — a modellare il proprio destino genetico.
Il dogma centrale non crolla, ma ora vacilla e poggia su basi meno assolute. E questo, per la scienza, è sempre un segnale di progresso.
