Gli scienziati scoprono i tasti genomica a riuscita evoluzione dei vertebrati

I vertebrati, il gruppo animale a cui esseri umani appartiene, è estremamente diverso ed ha colonizzato gli ecosistemi di virtualmente tutto pianeta. Per molti anni c'era un certo dibattito quanto a cui i cambiamenti in genoma dei nostri antenati potrebbero contribuire alla riuscita evoluzione dei vertebrati. Ora, un gruppo internazionale degli scienziati guidati co dai ricercatori spagnoli dal centro per il regolamento genomica (CRG), il Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (CSIC) ed il centro nazionale per ricerca scientifica (il CNRS) in Francia, ha descritto appena i trattamenti che infine hanno contribuito a rendere la diversità delle funzioni e del regolamento del gene durante la transizione dagli invertebrati ai vertebrati.

I vertebrati dividono un insieme unico dei sistemi di regolamento del gene che permette le informazioni contenute in nostro genoma ai centinaia dei prodotti di celle, di tessuti e di organi specializzati. “Abbiamo condotto un'analisi esauriente del regolamento genomica delle specie differenti, trovante due differenze chiave fra i vertebrati e gli invertebrati. In primo luogo, abbiamo osservato che in linea generale il nostro regolamento del gene è molto più complesso di quello degli invertebrati. La seconda differenza è che abbiamo copie dei geni che originalmente hanno eseguito soltanto le funzioni molto generali, ma che nei vertebrati ha continuato a specializzarsi nelle funzioni molto più specifiche, specialmente nel cervello„, spiega

Gli scienziati hanno studiato i genoma di parecchie specie dei vertebrati, quali gli zebrafish o il pesce di medaka come pure della rana, di pollo, di mouse e dell'essere umano. Tuttavia, per capire l'origine dei meccanismi di regolamento genomica che caratterizzano i vertebrati, hanno avuto bisogno dei dati equivalenti dall'specie strettamente connesse che avrebbero fornito di informazioni sulla transizione evolutiva fra gli invertebrati ed i vertebrati. A questo fine, i ricercatori hanno ordinato il genoma del amphioxus ed hanno generato i dati tenuti a studiare il suo regolamento del gene. “Il amphioxus è un organismo che è stato usato come sistema-modello della ricerca dal diciannovesimo secolo. Il suo genoma si è evoluto molto lentamente, senza le intere duplicazioni presenti nei vertebrati. Per questo motivo, il amphioxus può servire da riferimento nei confronti evolutivi capire il nostro stirpe„, dice Héctor Escriva, uno delle guide del lavoro e di un ricercatore al Sorbonne ed al CNRS nel sur Mer di Banyuls, la Francia.

L'opera, recentemente pubblicata dal giornale prestigioso della natura, non solo confronta i genoma, ma egualmente fornisce i dati genomica, epigenomic e di espressione genica, fornenti le informazioni uniche sui cambiamenti funzionali che hanno provocato il più alta complessità nei vertebrati. Gli scienziati hanno osservato che, mentre il regolamento dei geni che sono responsabili dell'anatomia di base è stato mantenuto fra le specie, le regioni più regolarici comprese vertebrati che hanno permesso loro di intraprendere le nuove funzioni. “Appena come gli studi ha eseguito in esseri umani, il nostro proprio studio ci fa una generalità dei livelli regolatori differenti del genoma e una descrizione dettagliata delle caratteristiche genomiche uniche del regolamento dei vertebrati che hanno provocato gli organismi con una morfologia molto più complessa„, indica José Luis Gómez-Skarmeta, una delle guide del lavoro dal del Desarrollo (CSIC - Universidad Pablo de Olavide) di Centro Andaluz de Biología.

Uno dei risultati più importanti di questo lavoro consiste di capire come le duplicazioni genomiche che si sono presentate nell'origine dei vertebrati hanno contribuito a differenziare la funzione del gene. Quasi 50 anni fa, è stato suggerito che queste duplicazioni fossero chiave alla nostra origine, sebbene molte delle previsioni associate non potrebbero essere provate finora. “Abbiamo osservato quello nella maggior parte dei casi, là siamo copie dei geni di cui la funzione si specializza in tessuti specifici. Ciò è particolarmente evidente nel cervello, che ha compreso le nuove funzioni che probabilmente sono state essenziali al successo evolutivo dei vertebrati„, aggiunge Ignazio Maeso, un ricercatore allo stesso centro ed uno degli autori principali del lavoro.

L'opera che questi scienziati spagnoli hanno pubblicato appena goduto della partecipazione dei laboratori in Francia, nel Regno Unito, in Australia, in repubblica Ceca, in Olanda, nel Giappone, in Cina, nel Portogallo, in Italia, Taiwan, in Norvegia e negli Stati Uniti e costituisce una risorsa senza precedenti per la comunità scientifica che permetterà agli ultimi di esplorare gli elementi di genomica funzionale mantenuti fra le specie nella maggior profondità e di studiare i cambiamenti che hanno provocato la complessità vertebrata.

Sorgente: https://www.crg.eu/en/news/genomic-keys-origin-vertebrates