Geni che saltano da un phylum all’altro

Noi appassionati di trasferimento orizzontale di geni (HGT) ce lo aspettavamo: prima o poi sarebbe uscita la notizia di qualche esteso trasferimento di geni fra organismi animali distanti tra loro. Ora un gruppo di studiosi americani dell’Università del Texas e di Washington DC ha condotto una ricerca estesa di trasposoni – sequenze di DNA capaci di saltare da un punto

Noi appassionati di trasferimento orizzontale di geni (HGT) ce lo aspettavamo: prima o poi sarebbe uscita la notizia di qualche esteso trasferimento di geni fra organismi animali distanti tra loro. Ora un gruppo di studiosi americani dell’Università del Texas e di Washington DC ha condotto una ricerca estesa di trasposoni – sequenze di DNA capaci di saltare da un punto ad un altro del genoma – in diversi animali, e hanno scoperto che quattro famiglie di trasposoni sono presenti e altamente conservate in invertebrati e vertebrati.

Ma c’è di più: la presenza di trasposoni di queste quattro famiglie nell’emittero Rhodinius prolixus e nella chiocciola Limnea stagnalis suggerisce un possibile meccanismo di trasmissione. Infatti Rhodinus prolixus è un insetto che si nutre del sangue di diversi tetrapodi, (è il vettore del morbo di Chagas nell’uomo, una malattia causata dal protista Trypanosoma cruzi, che, secondo alcuni, fu la causa dei malesseri cronici di Darwin). Limnea stagnalis è invece ospite (secondo noi umani intermedio del trematode Fasciola epatica. I parassiti potrebbero fare da “ponte” per trasportare i trasposoni da una specie all’altra. Dunque ancora una volta una simbiosi, nella sua forma estrema, il parassitismo, potrebbe essere all’origine di una grande novità evolutiva. Purtroppo manca la ciliegina sulla torta di questa bellissima storia: i trasposoni non sono stati localizzati né nel protista né nel trematode.

Occorre dunque andare in cerca di un ulteriore agente di trasporto, forse un virus, suggeriscono gli autori. La presenza di trasposoni in animali appartenenti a quattro phyla diversi potrebbe essere spiegata in modo alternativo, e cioè con una discendenza diretta (eredità) da un antenato comune. Tuttavia gli autori sottolineano come l’elevata identità di sequenza che caratterizza alcuni di questi trasposoni (fino al 98,4% fra pipistrelli e chiocciola, 96-98,5 % fra chiocciole e tetrapodi) e la loro capacità piuttosto elevata di subire cambiamenti rende improbabile la loro origine da un antenato comune nel tempo che dista 500 milioni di anni! La figura mostra le relazioni filogenetiche fra le specie datate con metodi molecolari e la data presunta dell’inizio del fenomeno come barre spesse trasversali. Si può notare come l’ “arrivo” probabile dei trasposoni nei vari animali sia un fenomeno relativamente recente.

Il commento finale degli autori fa volare la nostra fantasia: “… i mille modi attraverso i quali gli elementi mobili possono alterare la struttura e la funzione dei genomi rafforza l’idea che le scambio di materiale genetico fra ospiti e parassiti può influenzare fortemente l’evoluzione del genoma.”

Marco Ferraguti


Riferimento:
Clément Gilbert, Sarah Schaack, John K. Pace II, Paul J. Brindley & Cédric Feschotte. A role for host-parasite interactions in the horizontal transfer of transposons across phyla. Nature, 464, 1347-1350, 2010