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DNA rimasto, nuovo meccanismo per evoluzione

Un gruppo dei ricercatori dal Universitat Autònoma il de Barcellona (UAB) ha scoperto che i transposons, piccole sequenze del DNA che attraversano through i genoma, possono fare tacere i geni adiacente loro inducendo una molecola chiamata RNA antisenso. Ciò è un nuovo meccanismo per evoluzione che è stata sconosciuta finora.

Transposons è sequenze ripetute del DNA che si muovono attraverso i genoma. A lungo sono stati considerati come parte inutile di materiale genetico, DNA rimasto. Tuttavia, è sempre più chiaro che i transposons possono causare i cambiamenti favorevoli per l'adattamento e la sopravvivenza dell'organismo.

In questo progetto di ricerca, gli scienziati di UAB hanno dimostrato che un transposon inserito nel genoma della drosofila (un modello usato per molti studi genetici) ha fatto tacere un gene adiacente, cioè, ha diminuito il suo livello di espressione significativamente. L'espressione di un gene consiste nel usando il DNA come una muffa per sintetizzare una molecola ha chiamato il RNA messaggero, che nel suo proprio ambiente saranno usati per sintetizzare una proteina particolare. Secondo cui i ricercatori hanno veduto, il transposon stimola la sintesi di una molecola che è complementare al RNA messaggero normale. Questa nuova molecola complementare (che gli scienziati hanno chiamato RNA antisenso) si unisce con il RNA normale del gene che lo ostruisce dalla sintetizzazione della proteina. Anche se la ricerca è stata effettuata sul buzzatii della drosofila di specie, i ricercatori specificano che i transposons, che nei genoma umani rappresentano 45% del materiale genetico, potrebbero provocare lo stesso tipo di fare tacere l'effetto nelle nostre specie.

L'opera ora pubblicata è una continuazione degli studi precedenti. Nel 1999, il gruppo di ricerca intestato dal Dott. Alfredo Ruiz, dal dipartimento della genetica e della microbiologia al UAB, ha pubblicato un articolo nella scienza dove hanno dimostrato che un'inversione cromosomica in buzzatii della drosofila è stata generata dall'attività del transposon. Le inversioni sono costituite dal giro del segmento del cromosoma capovolto in moda da orientarlo nella direzione opposta. In drosofila è stato dimostrato che le inversioni cromosomiche hanno spesso un valore adattivo, cioè, che le persone che fanno mostrare i cromosomi con l'inversione alcuni vantaggi sopra quelle che non fanno, anche se ancora poco chiaro che cosa è il meccanismo usato dalle inversioni per causare queste differenze.

Nel caso del buzzatii della drosofila molti transposons sono stati trovati inseriti nei punti di rottura, ma soltanto nei cromosomi con l'inversione e non quelle normali (senza un'inversione). Uno di questi transposons, chiamato Kepler, è responsabile di questo fare tacere dell'espressione genetica, scoperto recentemente. Il fatto che questo transposon è presente soltanto nei cromosomi con l'inversione implica che il gene sia fatto tacere soltanto nelle persone che hanno questi cromosomi invertiti e non in quelli con i cromosomi normali. È conosciuto che le mosche con questa inversione sono più grandi e si sviluppano su un periodo più lungo che le mosche senza l'inversione. Potrebbe essere, anche se ancora non è provato, che queste differenze sono causate facendo tacere il gene adiacente al Kepler. Se questo è così, questo meccanismo recentemente scoperto potrebbe spiegare il valore adattivo dell'inversione cromosomica.

I partecipanti al progetto di ricerca sono Marta Puig, dal dipartimento della genetica e dalla microbiologia dal UAB; Mario Cáceres, dal dipartimento della genetica umana dalla scuola di medicina di Emory University a Atlanta (U.S.A.); ed Alfredo Ruiz, Direttore del progetto di ricerca ed incaricato del gruppo di genomica, Biocomputing ed evoluzione (Grup de Genòmica, Bioinformàtica i Evolució) al UAB.