SCIENZA/KINCAID funzione. Sembra possibile evitare il problema delle realizzazioni multiple ed eliminare il riferimento alle funzioni biologiche equiparando la "sequenza-segnale" alle sequenze note che svolgono un ruolo importante. Hull (1974), per esempio, sembra pensare che una mossa di questo genere elimini il problema delle realizzazioni multiple. Le definizioni disgiuntive di questo tipo sono inadeguate perché non colgono la forza controfattuale di leggi e generalizzazioni.L'affermazione "le proteine sono scelte in base a una sequenza-segnale" non riguarda solo le proteine studiate finora, ma il futuro, cioè casi non ancora osservati. Equiparare "sequenza-segnale" alle sue realizzazioni note non preserverebbe adeguatamente le sue importanti generalizzazioni. Una definizione disgiuntiva sarebbe adeguata solo se conoscessimo tutte le possibili · sequenze-segnale. Ma questo sembra improbabile, dato che il numero di sequenze-segnale è molto grande e non c'è modo di delimitare ciò che si scoprirà in futuro. Non siamo quindi in grado di produrre una definizione disgiuntiva adeguata. 5 Un altro modo per aggirare il problema delle realizzazioni multiple sarebbe di garantire che non esiste una definizione unica di sequenza-segnale in termini biochimici, negando però che questo fatto provochi dei problemi. Le realizzazioni multiple, così potrebbe svolgersi l'argomentazione, mostrano solo che il concetto biologico di segnale è inadeguato. È necessario sostituirlo con uno schema concettuale molto più raffinato che riconosca molti segnali - uno per ogni meccanismo biochimico sottostante. Una volta ottenuto questo, il problema delle realizzazioni multiple scompare, poiché c'è un'unica proprietà biochimica per i segnali così reinterpretati. Niente inficia a priori tale strategia. Ma i dettagli empirici la rendono altamente sospetta per le seguenti ragioni: (a) Benché suddividere i concetti biologici possa a volte essere fruttuoso, il modo più ovvio e naturale di frammentare il concetto di "segnale" sarebbe di distinguere i segnali di secrezione, i segnali che hanno come obiettivo i mitocondri, i segnali per la localizzazione nucleare ecc. Ma tale suddivisione è condotta lungo assi funzionali, non biochimici, e quindi non è in grado di fornirci di per sé una definizione biochimica. (b) Anche all'interno di queste sottoclassi di segnali, sembra che le possibilità di liberarsi del problema delle realizzazioni multiple siano scarse. La ragione è che la funzione di segnale - pur riconoscendo una pluralità di segnali diversiè provocata da un insieme di proprietà biochimiche troppo diverse tra loro. La dimostrazione qui è complessa e difficile, ma consideriamo che: 1) Le sequenze segnale per l'inserimento nell'ER possono essere co- o post-traslazionali, dipendono a volte dalle caratteristiche della proteina stessa e a volte no per svolgere la loro funzione (Lehnhardt et al. 1987), possono variare più del 200% in lunghezza, mostrano interazioni di vario tipo con i lipidi della membrana (Batenburg et al. 1988; Fidelio et al. 1986), possono essere spezzate o meno nello svolgimento delle loro funzioni a seconda della sequenza-segnale coinvolta, e a volte funzionano come specie-specifici (Powell et al. 1988; Oliver 1985). 2) I segnali che hanno come obiettivo i mitocondri mostrano una diversità simile (vedi Hay et al. 1984 e bibliografia ivi citata): tali segnali sono specie-specifici, coinvolgono meccanismi diversi 72 per proteine diverse, possono portare all'inserimento o nella parte interna della membrana, nella membrana esterna, nella membrana interna, o nella matrice mitocondrica, possono essere sufficienti o meno a determinare la destinazione mitocondrica interna, a scegliere diversi percorsi a seconda della loro destinazione finale e a volte richiedono potenziale elettrico e a volte no. 3) Le sequenze segnale pqssono essere sia sequenze guida sia sequenze interne alla proteina stessa; le sequenze interne ed esterne sono apparentemente basate su strutture diversissime (Dalbey e Wickner 1987). 4) Non è affatto chiaro che la definizione di "meccanismo puramente biochimico" possa essere formulata in termini esclusivamente biochimici - a volte sarà necessario per evitare realizzazioni multiple suddividendo i segnali a seconda della sottostante struttura o conformazione fisica. La maggior parte dei meccanismi che coinvolgono sequenze-segnale dipenderà da legami deboli, non covalenti. Ma tali legami non sono necessariamente un processo tutto-o-niente, dato che possono essere il risultato della combinazione di legami in posizione diversa, possono essere non aggiuntivi ecc. (vedi Creighton 1984). Di conseguenza può benissimo darsi che "stesso meccanismo" o "stessa conformazione fisica" siano definiti non in termini puramente biochimici, ma piuttosto in base al fatto che la struttura biochimica in questione si leghi in modo da svolgere la funzione di segnale o meno. Nello specificare un medesimo meccanismo o struttura fisica, quindi, si reintrodurrebbe l'informazione biologica, invece di eliminarla. Essendo dimostrato che sequenze diverse svolgono la funzione di segnali con diversi gradi di efficacia (per esempio, Kaiser et al., 1987, ha scoperto che per alcune proteine un 20% di sequenza casuale di DNA umano contiene molto probabilmente una sequenza segnale), questo problema sembra inevitabile. Cosa ci dicono questi fatti? I problemi ( 1)-(3) dimostrano che c'è molta diversità biochimica anche dopo che si siano distinti vari tipi di segnali - che il problema delle realizzazioni multiple ricompare anche se si distinguono segnali di tipo diverso. Tale diversità rende vano ogni ulteriore tentativo di frammentazione del "segnale". Dovremmo infatti suddividere in maniera analiticissima, riconoscendo segnali per ogni tipo di meccanismo e sotto-meccanismo, destinazione e specie. La biologia cellulare potrebbe dire ben poco sulla natura in generale anche a proposito di segnali suddivisi come "segnali mitocondrici"; di fatto, sarebbe ridotta semplicemente a elencare fatti biochimici noti. Se il biologico prevale sul fisico, una tale lista è sempre possibile. Ma ha poco a che fare con la riduzione - poiché così non si colgono le generalizzazioni, le categorie e le spiegazioni della biologia, ma, semplicemente, le si abbandonano (cfr. Kincaid 1987, 1988). E il problema (4) dimostra che, anche se riuscissimo a evitare una frammentazione così radicale, f e definizioni in termini di meccanismi presupporrebbero informazioni biologiche. I tentativi di evitare il problema della sensibilità al contesto incontrano difficoltà analoghe. Potrebbe sembrare ovvio che, anche se una catena di aminoacidi può talvolta servire da segnale e talvolta no, tali differenze devono essere spiegabili in termini biochimici, se si precisano in maniera sufficientemente precisa le
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