Introduzione Flashcards
Quali sono i 4 livelli di complessità di cui si compone la biologia?
La biologia è suddivisibile in 4 livelli di complessità: unità monomeriche, macromolecole, complessi sopramolecolari, cellula e organelli.
1. Le unità monomeriche sono il livello più dettagliato di ispezione. Si tratta dunque dello studio di nucleotidi, amminoacidi, zuccheri…
2. Le macromolecole che troviamo all’interno di una cellula sono di vario tipo: DNA, proteine, cellulosa, fosfolipidi…
3. I complessi sopramolecolari sono, invece, cromosomi, la membrana plasmatica, la parete cellulare… Complessi di macromolecole tenute insieme tra di loro.
4. Il livello più grande, nel quale si parla di cellula e dei suoi organelli, ma questa può essere analizzata più nel dettaglio scomponendola nei vari complessi sopramolecolari.
Come viene trasmessa la conoscenza?
Vari sono i modi in cui si crea conoscenza, utilizzato come termine improprio. I più comuni sono ad esempio l’ipse dixit (l’ha detto lui), che consiste nel validare l’opinione o il racconto di una persona, prescindendone l’oggettività e/o la veridicità a causa di un principio di autorità, e il buonsenso.
Una ricerca scientifica, però, non può trovare fondamento in questi fenomeni: lo scienziato è tenuto a comprendere le leggi che regolano gli eventi in modo quanto più oggettivo possibile, sfruttando la propria razionalità secondo un metodo consolidato negli anni: il metodo scientifico.
spesso durante la ricerca si è sottoposti ad una serie di bias cognitivi. Per ottenere l’oggettività nella ricerca bisogna tener conto di questi ultimi. Uno dei metodi utilizzati in modo da farli incidere il meno possibile sulla ricerca è il metodo della revisione tra pari.
Bias cognitivi: cosa sono? Come rispondere ai bias cognitivi?
Bias cognitivo: indica un pattern sistematico di deviazione della dorma o della razionalità nel giudizio. In psicologia indica una tendenza, sviluppata su base delle informazioni in possesso, a creare la propria realtà soggettiva, incappando in un errore di giudizio. Nelle dispense viene definito come una limitazione, un pregiudizio o un’esclusione sistematica di qualcosa. Non è da considerarsi parte della realtà in base alle nostre impostazioni pregresse o ai nostri pregiudizi. La ricerca scientifica deve tener conto dei nostri bias cognitivi tramite un processo articolato quale il metodo scientifico con alcune accortezze metodologiche. Fondamentale per una minor incidenza dei bias sulla ricerca è il metodo della REVISIONE TRA PARI, PEER REVIEW, ossia quando si fa una scoperta, bisogna pubblicarla utilizzando dati e descrivedola. Questa viene sottoposta, successivamente, ad un comitato di gestione tra pari e poi al vaglio di una comunità scientifica.
PEER REVIEW: definizione vocabolario- valutazione critica di un lavoro da parte di persone con competenze analoghe alla persona autrice del lavoro. Ciò permette uno studio clinico ideale, cioè in doppio cieco.
DOPPIO CIECO: modo per definire un esperimento dove viene impedito ai soggetti che vi si sottopongono di conoscere informazioni che potrebbero portare a effetti di aspettativa consci o inconsci. Per esempio uno dei due soggetti è inconsapevolmente sottoposto a placebo.
Metodo scientifico: punti, livelli di ricerca, doppio cieco
Uno dei metodi principali è quello di “ipotesi-previsione”. questo metodo si basa su 7 punti principali:
1. osservazioni quantitative, dunque il più obiettive possibili;
2. porre domande per identificare cause eventuali di un pattern;
3. produrre ipotesi falsificabili, ipotesi, quindi, negabili o contrastabili;
4. condurre esperimenti per testare le nostre ipotesi;
5. analizzare i risultati ottenuti per verificare o confutare;
6. trovare conclusioni tenendo conto di eventuali casi limite;
7. replicabilità, ossia il poter ripetere e applicare quest’ipotesi su una popolazione.
Anche parlando di ricerca i livelli sono molteplici. Vi è la ricerca di base, la ricerca traslazionale (dove si fa una ricerca intermedia per applicare informazioni della biologia di base al settore medico). Per questo viene richiesta una sempre maggiore solidità delle evidenze. Ogni ricerca passa numerosi livelli di review, si parte da studi sulla cellula, poi animali, gruppi di pazienti molto piccoli ed infine trial clinici. Successivamente si può parlare di review sistematici o metanalisi, dove si mettono insieme risultati ottenuti da trial clinici di diverse parti del mondo.
Il doppio cieco è una metodologia utilizzata per evitare bias e pregiudizi, né chi somministra, né chi riceve sa se sta ricevendo un farmaco o un placebo.
Correlation does not imply causation. Cherry picking
Il concetto di Correlation does not imply causation costituisce uno dei dogmi fondamentali della ricerca scientifica. Esso consiste in un’associazione tra due fenomeni dagli andamenti apparentemente correlati tra di loro.
Questo concetto viene spesso sfruttato da cospirazionisti al fine di creare una trama avvincente per gli scopi perseguiti.
esempio: OMEOPATIA (= è un sistema di cura non convenzionale basato sul principio che “il simile cura il simile”, ovvero che una sostanza responsabile della comparsa di sintomi, in persone sane può aiutare a guarire tali sintomi nelle persone malate). Ci sono studi che dimostrano come, dal punto di vista molecolare non abbia effetto. Dietro vi è però una narrativa avvincente che sfrutta il CHERRY PICKING.
CHERRY PICKING: anche chiamata come “fallacia logica delle prove incomplete” significa “raccolta delle ciliegie” (se da un albero cadono solo ciliegie rosse, si arriva alla conclusione che sull’albero ci siano solo ciliegie mature). Essa consiste nel creare trame avvincenti con apparenti basi scientifiche.
Esempio: applicato alla politica, colui che vuole essere rieletto mostra un grafico che indica che la disoccupazione sta aumentando, l’avversario invece mostra solo parte dello stesso grafico che mostra che sta diminuendo.
Cos’è la ricerca? Esempi.
La ricerca consiste in un’indagine sistematica, che utilizza il metodo scientifico, volta ad accrescere le conoscenze sul campo in cui viene applicata. Essa segue 3 punti principali: il descrivere, il predire e lo spiegare.
1. Descrivere: processo di definizione e classificazione di un fenomeno (“ricerca descrittiva”): pone le basi per poter avanzare altre ipotesi.
2. Predire: consiste nella “ricerca correlazione”, ovvero che cerca delle correlazioni tra due eventi e determina se due fenomeni sono in relazione o meno tra loro. L’output principale si basa sulla ricerca descrittiva e la correlazione reale tra due variabili, dunque è possibile predire una delle variabili conoscendo l’altra (previsioni del tempo).
3. Spiegare: è la completa comprensione di un fenomeno che si raggiunge solo quando si conosce la causa del fenomeno in esame.
Dunque la completa comprensione del fenomeno è raggiunta solo quando si fornisce una spiegazione e quindi un’identificazione della causa del fenomeno in esame.
Esempio: rane mutanti 1993 negli USA
OSSERVAZIONE: una scolaresca in gita raccolse delle rane da un lago con 4 zampe posteriori.
IPOTESI: si ipotizza sulle varie cause delle mutazioni come l’inquinamento, radiazioni, pesticidi.
VERIFICARE IPOTESI: come si fa? Si presero i girini con l’acqua di vari laghi e si fecero dischiudere in laboratori per analizzare quanti sviluppavano queste mutazioni. Isolandoli non presentavano mutazioni.
Facendo analisi sull’acqua si scoprì che non vi erano né pesticidi, né radiazioni, il fenomeno non dipendeva neanche dall’inquinamento.
RIUSULTATI: si scoprì che la causa erano dei parassiti che potevano causare malformazioni dello sviluppo.
ANALIZZARE: prelevati i parassiti identificati nell’acqua, l’Alaria e la Rebeiroira, si scoprì che concubando l’Alaria con i girini non avvenivano mutazioni, mentre con la Rebeiroira si.
Organismo modello
Un organismo modello è un organismo, utilizzato ai fini della ricerca, avente diverse caratteristiche, come la semplicità, un basso costo, che dia risultati in breve tempo (quindi che abbia un breve ciclo di vita in modo tale da poterli analizzare durante tutta la loro vita), una progenie numerosa, in modo da studiare il maggior numero di casi possibili, facilmente allevabile in laboratorio, per poter effettuare incroci genetici controllati per ottenere varianti genetiche.
Spesso individuare organismi così diversi da noi ci porta a considerare le scoperte lontane dal nostro stesso mondo: in realtà è tutt’altro. Spesso, infatti, i meccanismi alla base di molti processi sono simili.
esempi:
*il riccio di mare: una delle prime specie in cui si è studiato il metabolismo delle cellule proliferative. Sono quindi state fatte le prime osservazioni che hanno portato alla caratterizzazione del metabolismo delle cellule tumorali;
*il pisello da orto: utilizzato negli esperimenti da Mendel poiché garantiva i parametri essenziali per la ricerca, ovvero incrocio controllato, rapido passo generazionale, prole numerosa che garantiva possibilità di caratterizzare il fenotipo delle piante in modo rapido;
*ameba: da cui si scopre che più un meccanismo è alla base della vita, più è conservato nell’evoluzione… come l’actina, proteina strutturale delle cellule, cionservata all’80% tra ameba e essere umano.
*in laboratorio capita spesso di studiare la genetica umana analizzando ad esempio cellule in vitro provenienti da topi o una linea, la chinese hamster, molto utilizzata per far crescere artificialmente alcune cellule che hanno al loro interno l’actina, in questo modo è possibile studiare il funzionamento di una proteina umana che, dentro ad una cellula di un’altra specie, si comporta quasi totalmente in maniera identica proprio per la presenza di un’affinità strutturale molto marcata.
*Drosophila melanogaster: permettono la scoperta delle relazioni geni-funzione e la possibile elaborazione di una mappatura genica;
*Caenorhabditis elegans (C. elegans): vermicello microscopico utilizzato perchè formato da 956 cellule e, il fatto di sapere il numero di cellule esatte, ha permesso di scoprire l’apoptosi, ovvero la morte cellulare controllata;
*Zebrafish: grazie alla caratteristica di essere trasparente è determinante per scoprire il processo di sviluppo di organi e sistemi attraverso screening farmacologici. Ad oggi è possibile ricreare in laboratorio dei pesciolini con il cuore fluorescente per mappare lo sviluppo del cuore.
Classi di macromolecole
Perchè la cellula avrebbe dovuto evolvere una costituzione basata su monomeri? Poichè fare una proteina è molto costoso energeticamente e il poter riparare i singoli nucleotidi all’interno è molto più vantaggioso che distruggere la molecola e rifarlo dall’inizio, dunque vi è una maggiore resa energetica. Il fatto di essere costituita da monomeri permette quindi alla cellula di sfruttare le unità anche per altre strutture e ciò si trova alla base della biochimica (esempio proteine che una volta degradate vengono scomposte in amminoacidi che vengono utilizzati per altro).
La struttura modulare permette quindi un’elevatissima efficienza. L’altro aspetto chiave è ovviamente che le unità possono essere utilizzate metabolicamente e quindi convertite ed utilizzate come fonte di energia.
