La conservazione della memoria genetica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino alberto.piazza@unito.it

Apprendimento (evoluzione culturale) La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria Evoluzione biologica Apprendimento (evoluzione culturale) Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Meccanismi di memoria Evoluzione biologica La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria Evoluzione biologica Memoria genetica: l’insieme dei geni (in ultima analisi del DNA) contenuto in una popolazione di organismi La memoria genetica di un individuo è quella eredidata dai suoi genitori; dipende perciò dalla memoria genetica della popolazione in cui I genitori vivono La memoria genetica cambia lentamente nel tempo, dipende dai circuiti neuronali che rispondono alle sollecitazioni dell’ambiente con i meccanismi che regolano l’evoluzione biologica: da memoria genetica a memoria biologica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Meccanismi di memoria Apprendimento La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria Apprendimento La memoria biologica di ciascun individuo è inizialmente la memoria genetica ad un certo stadio di evoluzione Cambia con l’apprendimento durante il corso della vita a causa di fattori ambientali, sia biologici, sia culturali. Darwinismo neurale L’apprendimento può avvenire attraverso i propri genitori (trasmissione verticale) ma anche attraverso i coetanei (trasmissione orizzontale); da individuo ad individuo, ma anche da un solo individuo a molti individui e da molti individui ad un solo individuo Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

La conservazione della memoria genetica Meccanismi di memoria Apprendimento Può rispondere rapidamente alle condizioni ambientali e a un loro cambiamento non prevedibile Può produrre più informazioni di quanto la memoria genetica possa archiviare. Di qui la necessità di una memoria extrasomatica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Il genoma umano come una biblioteca Genoma umano: 3.5 miliardi di basi una base come una lettera dell’alfabeto Il genoma umano corrisponde a 7024 Divine Commedie 14.223 endecasillabi 497.805 lettere

La conservazione della memoria genetica Altri fatti sul genoma umano Tra gli individui della nostra specie – Homo Sapiens Sapiens – il DNA differisce in media del 2 per mille (una ogni 500 lettere) mentre gli individui della nostra specie differiscono dagli scimpanzè nel loro DNA del 1-2 % (una ogni 25-50 lettere) Il numero di geni umani è probabilmente compreso tra 30.000 e 50.000 La maggior parte dei nostri geni – circa il 97% - non ha una funzione conosciuta Se si svolgesse il DNA contenuto nelle nostre cellule osserveremmo una sequenza lunga circa un metro e mezzo Nel corpo umano sono presenti circa 100 mila miliardi di cellule (100.000.000.000.000) Se volessimo svolgere in un filo il DNA contenuto in tutto il nostro corpo, questo filo sarebbe lungo quanto 600 volte il tragitto tra la terra e il sole e ritorno. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Linguaggio ed informazione La conservazione della memoria genetica Linguaggio ed informazione Il cervello ha una dimensione limitata, di conseguenza anche i bits di informazione che vi si accumulano sono limitati. Necessità di sviluppare tecniche di archiviazione dell’informazione (memoria) fuori dall’organismo. Il controllo della lingua è attraverso il canale ipoglosso nel cranio. Negli uomini è largo due volte quello degli scimpanzé. Si è sviluppato circa 400.000 anni fa nell’Australopiteco. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Scrittura La conservazione della memoria genetica Il linguaggio orale è chiaramente limitato. Lo sviluppo di un linguaggio scritto ha fornito un nuovo e potente mezzo di archiviazione extra-somatica dell’informazione. Le prime tracce di scrittura si trovano in Sumero–Iraq di oggi (8500 AC). Probabilmente origini economiche. Comune dal 3000 AC. Dalla scrittura ideografica a quella fonetica, circa 1500 AC. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Invenzioni che hanno aumentato la memoria extrasomatica La conservazione della memoria genetica Invenzioni che hanno aumentato la memoria extrasomatica Stampa (1456) – il numero di libri aumentò da 104 a 107 in 50 anni Telegrafo (1844) Radio (1895) Televisione (1936) Computers (1950) Internet (1970) – l’informazione che è possibile archiviare è ben superiore a quella della memoria del cervello umano Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Un esempio di conservazione della memoria genetica: La conservazione della memoria genetica Un esempio di conservazione della memoria genetica: la Sardegna Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Proto-Sardegna e area arcaica La conservazione della memoria genetica Proto-Sardegna e area arcaica Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Distribuzione geografica dei toponimi con suffissi -ai -ei -oi -ui La conservazione della memoria genetica Distribuzione geografica dei toponimi con suffissi -ai -ei -oi -ui Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Distribuzione geografica dei domini linguistici La conservazione della memoria genetica Distribuzione geografica dei domini linguistici Sassarese Gallurese Nord-ovest Logudoro Est Logudoro Sud Logudoro – Planargia Goceano (alta valle del Tirso) Circondario di Bitti Nuorese Baronia di Orosei-Siniscola Monte Ferru Fonni – Barbagia di Ollolai Nord Campidano di Oristano Media valle del Tirso Barbagia di Belvi Ogliastra Sud Campidano di Oristano Tregenta – Parteolla Transizione tra Gerrei e Tregenta Sarrabus Sulcis – Iglesiente Campidano di Cagliari Alghero Carloforte Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Il lessema “bosco” nella geografia dell’isola La conservazione della memoria genetica Il lessema “bosco” nella geografia dell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Il lessema “dicembre” nella geografia dell’isola La conservazione della memoria genetica Il lessema “dicembre” nella geografia dell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Il lessema “rosmarino” nella geografia dell’isola La conservazione della memoria genetica Il lessema “rosmarino” nella geografia dell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Il lessema “pipistrello” nella geografia dell’isola La conservazione della memoria genetica Il lessema “pipistrello” nella geografia dell’isola Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

Eterogeneità genetica tra domini linguistici La conservazione della memoria genetica Eterogeneità genetica tra domini linguistici Sassarese Gallurese Nord-ovest Logudoro Est Logudoro Sud Logudoro – Planargia Goceano (alta valle del Tirso) Circondario di Bitti Nuorese Baronia di Orosei-Siniscola Monte Ferru Fonni – Barbagia di Ollolai Nord Campidano di Oristano Media valle del Tirso Barbagia di Belvi Ogliastra Sud Campidano di Oristano Tregenta – Parteolla Transizione tra Gerrei e Tregenta Sarrabus Sulcis – Iglesiente Campidano di Cagliari Alghero Carloforte

Cognomi, geni e lessemi in 22 domini linguistici della Sardegna La conservazione della memoria genetica Cognomi, geni e lessemi in 22 domini linguistici della Sardegna Cognomi Geni Lessemi

La conservazione della memoria genetica Immagine genetica tricromica della Sardegna Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

La conservazione della memoria genetica Zei et al. (2003) From surnames to the history of Y chromosomes: the Sardinian population as a paradigm. EJHG 11:802-7. Alberto Piazza Dipartimento di Genetica, Biologia e Biochimica Università degli Studi di Torino

La conservazione della memoria genetica Rootsi et al. (2004) Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe. Am. J. Hum. Genet., 75:128-137

La conservazione della memoria genetica Rootsi et al. (2004) Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe. Am. J. Hum. Genet., 75:128-137