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Benefici della duplicazione genica

3075268200_419b9e73b7_zSCOPERTE – Al Trinity College di Dublino una squadra di genetisti ha scoperto il meccanismo che spiega, dopo decenni di ricerche, in che modo la duplicazione genica porti a nuove funzioni negli individui.

Questo fenomeno biologico, frequente negli organismi eucarioti, determina la creazione di nuovo materiale genetico, geni “sorelle”, copie che riescono a sopravvivere a lungo e permettono agli organismi di tollerare mutazioni che potrebbero, altrimenti, rivelarsi letali. Comprendere in che modo la duplicazione potesse portare a miglioramenti dal punto di vista biologico era molto complesso, proprio per la difficoltà di monitorare i processi di evoluzione che avvengono nel corso di milioni di anni. E ciò che ne deriva.

Il meccanismo che regola questa tolleranza alla duplicazione genica viene chiamato mutational robustness, ed è stato identificato e descritto dai genetisti del Trinity College per via sperimentale sulle cellule di lievito: in queste ultime si è rivelato di estrema importanza in quanto permette l’adattamento a nuove condizioni ambientali, specialmente quelle potenzialmente stressanti. “La selezione naturale mantiene all’interno della cellula le componenti fondamentali, ma rimuove i geni che sono ridondanti”, spiega Mario A Fares, leader dello studio. Eppure la duplicazione genica rimane. “Il meccanismo che risolve il conflitto tra i geni sorelle e la loro apparente instabilità evolutiva è rimasto un mistero per decadi, ma ora abbiamo svelato anche questa parte”.

Nonostante all’apparenza si tratti di geni ridondanti, quelli originatisi 100 milioni di anni fa si possono ancora trovare all’interno degli odierni organismi, grazie a un meccanismo che li mantiene nel genoma. Crescendo le cellule di lievito in laboratorio i ricercatori hanno scoperto che i geni duplicati avevano una soglia di tolleranza alle mutazioni genetiche potenzialmente dannose molto più elevata rispetto a quelli non-duplicati. Seppur la loro duplicazione risalisse dunque a milioni di anni prima, i geni erano ancora in grado di reagire a differenti ambienti e determinare nuovi adattamenti vantaggiosi, concorrendo alla sopravvivenza dell’individuo. “La nostra scoperta ha implicazioni anche per quanto riguarda l’importanza della ridondanza nella società umana”, commenta Fares, una ridondanza che ha risvolti interessanti specialmente in ambito economico, quando con una crisi emergono nuove aziende e si creano nuove tipologie di professioni.

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.    

Crediti Immagine: Umberto Salvagnin, Flickr

Eleonora Degano
Biologa di formazione, oggi giornalista e traduttrice freelance specializzata in zoologia, etologia e cognizione animale; collaboro soprattutto con l’edizione italiana di National Geographic e faccio parte della redazione di OggiScienza. Nel 2017 è uscito il mio primo libro «Animali. Abilità uniche e condivise tra le specie» pubblicato da Mondadori Università. Lo trovate qui ➡ http://amzn.to/2i2diPu

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