Articolo a cura di RS, elaborato a partire da David Coppedge, Science and Culture Today, 25 giugno 2026 – Active Matter: Newfound Order in ‘Disordered’ Proteins.

Sulla smentita dell’evoluzionismo materialista si consiglia di vedere pure i volumi Il Darwinismo: un mito tenace smentito dalla scienza, di Dominique Tassot, traduzione di Roberto Bonato, Ritorno alle origini – Un punto di vista cattolico sugli inizi – Vol. I – Principii e tracollo del darwinismo e Ritorno alle origini. Un punto di vista cattolico sugli inizi. Vol. II – Un universo disegnato da Dio. Le conseguenze filosofiche e sociali del darwinismo, in collaborazione con il Kolbe Center for the Study of Creation, L’uomo e la sua natura e L’origine e i destini dell’uomo, Padre Angelo Zacchi O.P.

Per decenni la biologia molecolare ha descritto le proteine come strutture tridimensionali ben definite: è proprio dalla loro forma che dipende la loro funzione. Su questa concezione si è basato uno dei grandi successi della biochimica moderna: AlphaFold, il sistema di intelligenza artificiale capace di prevedere con elevata accuratezza la struttura finale di una proteina a partire dalla sequenza dei suoi amminoacidi. Il risultato ha rappresentato una svolta per un problema considerato irrisolto per oltre cinquant’anni, noto come paradosso di Levinthal, secondo cui un ripiegamento casuale richiederebbe più tempo dell’età dell’universo, mentre nelle cellule avviene in pochi millisecondi.

Questa visione, tuttavia, lasciava in secondo piano un’intera classe di proteine: le proteine intrinsecamente disordinate (IDP, Intrinsically Disordered Proteins) e le regioni intrinsecamente disordinate (IDR, Intrinsically Disordered Regions), segmenti proteici che non assumono una struttura stabile. Per lungo tempo si è ritenuto che l’assenza di una forma definita ne limitasse il ruolo biologico e, soprattutto, queste regioni sono rimaste difficili da studiare con gli strumenti tradizionali della biologia strutturale.

Una logica nascosta nel disordine

Un nuovo studio pubblicato su PNAS da un gruppo di ricercatori guidato principalmente dall’Università di Toronto, intitolato A functional map of the human intrinsically disordered proteome, consolida il cambiamento di prospettiva su queste proteine e fornisce la prima mappa funzionale sistematica dell’IDR-ome umano.

Circa un terzo del proteoma umano contiene regioni intrinsecamente disordinate e circa il 5% è costituito da vere e proprie IDP. La novità metodologica dello studio consiste nell’abbandonare l’approccio classico, basato sulla conservazione della sequenza aminoacidica posizione per posizione, per concentrarsi invece sulle proprietà molecolari globali, come distribuzione delle cariche elettriche, composizione e altre caratteristiche fisico-chimiche. Gli autori mostrano che è proprio la conservazione di queste proprietà, più che della sequenza stessa, a racchiudere gran parte dell’informazione funzionale.

Mappando tali caratteristiche su migliaia di IDR umane, il team ha identificato quali proprietà conservate sono associate a specifiche funzioni cellulari, reti di interazione proteica e geni implicati in numerose malattie. Il risultato è una mappa dell’intero IDR-ome umano, che comprende circa 20.000 regioni disordinate raggruppate in 20 categorie funzionali.

Molto più che regioni prive di struttura

Le categorie funzionali più rappresentate riguardano processi essenziali della biologia cellulare:

  • Legame al DNA (23%)
  • Cromatina e legame alla cromatina (33%)
  • Metabolismo dell’RNA (22%)
  • Citoscheletro (12%)
  • Segnalazione cellulare (11%)
  • Trasporto transmembrana (7%)
  • Riproduzione (7%)

Lo studio individua inoltre funzioni meno frequenti ma statisticamente significative, tra cui modificazioni istoniche, morfogenesi cellulare, risposta immunitaria innata, complesso del poro nucleare e legame alla clatrina.

Molte proteine possiedono più regioni disordinate e quindi partecipano contemporaneamente a diversi processi biologici. Questa versatilità suggerisce che la flessibilità strutturale rappresenti un vantaggio funzionale, consentendo alla stessa proteina di interagire con numerosi partner differenti.

Il ruolo nei condensati biomolecolari

Uno degli aspetti più interessanti riguarda il collegamento tra le IDR e i condensati biomolecolari, aggregati cellulari dinamici che si formano attraverso fenomeni di separazione di fase e che oggi sono riconosciuti come elementi fondamentali dell’organizzazione intracellulare, come il nucleolo, gli speckle nucleari e i granuli di stress.

La flessibilità delle IDR, un tempo considerata un limite, si rivela invece ideale per instaurare interazioni deboli, multivalenti e reversibili che favoriscono la formazione e la regolazione di questi condensati. Gli autori mostrano inoltre che le caratteristiche molecolari conservate delle IDR permettono di prevedere la localizzazione delle proteine nei diversi tipi di condensati e spiegano la loro elevata connettività all’interno delle reti di interazione.

Una regolazione che continua dopo la sintesi della proteina

Lo studio evidenzia anche come le IDR siano frequentemente bersaglio di modificazioni post-traduzionali, cioè modifiche chimiche che avvengono dopo la sintesi della proteina. Ciò suggerisce che una parte importante della loro attività venga regolata dinamicamente durante la vita della proteina stessa, aggiungendo un ulteriore livello di controllo oltre all’informazione contenuta nella sequenza del DNA.

Un paradigma che continua a evolversi

Come osserva l’articolo di commento pubblicato da Science and Culture Today, l’etichetta di “proteine disordinate” rischia di essere fuorviante, un po’ come accadde in passato con l’espressione “junk DNA” per indicare il DNA non codificante, poi rivelatosi ricco di importanti funzioni regolatorie. Alcuni commentatori propongono persino di interpretare queste regioni come esempi di “materia attiva”, sottolineando come la loro flessibilità rappresenti una risorsa funzionale piuttosto che un difetto strutturale.

Al di là delle interpretazioni, il risultato principale dello studio è chiaro: ciò che sembrava semplice disordine nasconde una sofisticata organizzazione basata non sulla rigidità della struttura, ma sulla conservazione di proprietà fisico-chimiche che consentono alle proteine di adattarsi dinamicamente alle esigenze della cellula. La nuova mappa dell’IDR-ome umano si presenta così come uno strumento destinato ad accelerare la scoperta di funzioni biologiche finora sfuggite alle analisi bioinformatiche tradizionali, aprendo una nuova finestra sulla complessità del proteoma umano.

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