[02/05/2011] News
Come i moscerini della frutta africani hanno conquistato il mondo
Fino a 10.000 anni fa in Europa e in Asia il moscerino della frutta, Drosophila melanogaster, non c'era perché allora questa specie, diventata famosa con la genetica, si trovava solo nell'Africa sub sahariana. Eppure in poco tempo (ragionando con il tempo del pianeta e non con quello velocissimo degli esseri umani) questo minuscolo organismo ha colonizzato tutta l'Africa e poi è passato alla conquista degli altri continenti.
Una nuova ricerca (Segregating Variation in the Polycomb Group Gene cramped Alters the Effect of Temperature on Multiple Traits) di scienziati della Veterinärmedizinischen Universität di Vienna, pubblicata dalla Public Library of Science Genetics, spiega il „mistero" e le sue vere cause: «Sebbene la diffusione verso nord del moscerino della frutta corrisponde con l'aumento dell'agricoltura e i conseguenti cambiamenti ambientali, sono stati in realtà i fattori genetici e non quelli ambientali ad aver scatenato la colonizzazione di Europa e Asia da parte del moscerino della frutta».
I primi moscerini, nel loro viaggio millenario dall'Africa sub sahariana hanno dovuto affrontare condizioni ambientali spesso radicalmente diverse da quelle delle loro aree originarie, soprattutto le temperature più basse, ma il viaggio ha lasciato tracce. Come spiega il bollettino scientifico dell'Ue Cordis, migliaia di anni di adattamento all'ambiente e di evoluzione «Hanno portato a forti differenze tra le popolazioni di moscerino della frutta in Africa ed Europa. Differenze riguardano principalmente caratteristiche riguardanti la temperatura, come pigmentazione, dimensioni e resistenza al freddo. In uno studio precedente svolto da Christian Schlötterer, uno degli autori della ricerca, si suggeriva che una singola proteina genica, conosciuta come indecifrabile (cramped - crm), poteva essere stata coinvolta nell'aiutare i moscerini della frutta ad adattarsi e sopravvivere nei climi più freddi dove ora si trovavano. Tuttavia, vi erano poche prove a supporto di questa teoria».
Partendo da questo lavoro il team di ricercatori austriaci ha esaminato quali geni potevano regolare la proteina crm, che è un fattore di trascrizione, concentrandosi su geni noti per essere fattori chiave nello sviluppo delle ali, come il cosiddetto gene cubitus interruptus (ci), di cui si sa che la regolazione dipende dalla temperatura. I risultati hanno mostrato che effettivamente la proteina crm è necessaria affinché il gene sia attivato.
«Allora gli scienziati hanno pensato che se la proteina crm è importante nella risposta alla temperatura - spiega Cordis - potrebbe essere anche possibile mostrare che varianti (o alleli) della proteina crm trovati in Europa funzionano in modo diverso rispetto alle varianti trovate nei moscerini che risiedono nell'Africa sub sahariana. Per portare alla luce una qualsiasi di queste possibili differenze nella struttura, hanno eliminato gli effetti di altri siti nel genoma del moscerino. In presenza di diverse varianti crm hanno esaminato come cambiamenti della temperatura influenzano il modo in cui il gene si esprime, oltre a caratteristiche come la pigmentazione addominale nelle femmine e i pettini sessuali nei maschi, tratti noti per essere influenzati dalla temperatura. E i risultati hanno mostrato che la congettura del team era corretta: diverse varianti crm erano collegate a differenze significative negli effetti della temperatura su queste caratteristiche. Poiché si è scoperto che la proteina crm limita processi diversi a temperature differenti, questo suggerisce che cambiamenti nella proteina crm avrebbero potuto essere coinvolti nel contrastare gli effetti di diverse temperature sul moscerino».
Christian Schlötterer, che ha condotto la ricerca insieme a Jean-Michel Gibert, François Karch, spiega che le implicazioni di queste scoperte per la nostra comprensione dell'evoluzione: «Noi normalmente immaginiamo che l'evoluzione procede mediante l'acquisizione di nuove funzioni. Ma l'adattamento del moscerino a un ambiente più freddo sembra invece essere stato accompagnato da cambiamenti a un regolatore principale per garantire che funzioni esistenti precedentemente venissero conservate nonostante le mutate circostanze».