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Reddit – askscience – Se il nucleo è il “centro di controllo” della cellula, e le cellule batteriche non hanno nuclei, allora come vengono prese le loro “decisioni”?

tldr: Avere un nucleo (e altri compartimenti) è proprio come il motivo per cui una grande azienda ha più burocrazia: rende la grande azienda più gestibile, ma più complessa.

Il processo decisionale in qualsiasi cellula funziona così: l’entità A (una proteina, RNA, DNA, lipidi) lega l’entità B. Questo modifica l’entità B, che da quel momento in poi interagisce in modo diverso con il resto della cellula. I cicli di feed-forward e feed-back di catene di entità interagenti (=casate di segnalazione) possono allora portare all’accensione temporanea o permanente di attività cellulari.

Perché avvenga un’interazione, le due entità A e B devono potersi incontrare. Idealmente, la cellula è quindi un sacco di roba ben mescolata, in modo che tutte le reazioni avvengano immediatamente. Si noti che questo implica che il processo decisionale nelle cellule avviene ovunque le molecole di segnalazione interagiscano, cioè molte decisioni vengono prese alla periferia della cellula, e solo alcune decisioni hanno bisogno di essere scalate abbastanza da raggiungere il DNA.

Un nucleo aggiunge due cose: rende più difficile l’accesso ai segnali (ma anche a qualsiasi cosa possa modificare il DNA), il che significa che c’è più controllo su quali decisioni vengono prese senza influenzare il DNA e quali decisioni devono implicare l’influenza sul DNA. L’altra conseguenza di avere un nucleo e altri compartimenti è che si può conservare il DNA in un ambiente chimico diverso da quello in cui le proteine sono fatte e modificate, il che permette sia di supportare ulteriori reazioni chimiche, sia di far funzionare le proteine in modo diverso in una parte della cellula rispetto a un’altra. Per esempio, l’actina nucleare e quella citoplasmatica fanno cose molto diverse, pur essendo la stessa molecola.