Il pelo della lucertola

Il fatto che il pelo sia una caratteristica presente solo nei mammiferi e non negli altri amnioti, ha sempre fatto pensare che si trattasse di un’innovazione evolutiva avvenuta dopo  la divergenza della linea dei terapsidi da quella dei sauropsidi, avvenuta tra 310 e 330 milioni di anni fa e che ha portato allo sviluppo dei mammiferi. Ma è davvero così?

Il fatto che il pelo sia una caratteristica presente solo nei mammiferi e non negli altri amnioti, ha sempre fatto pensare che si trattasse di un’innovazione evolutiva avvenuta dopo  la divergenza della linea dei terapsidi da quella dei sauropsidi, avvenuta tra 310 e 330 milioni di anni fa e che ha portato allo sviluppo dei mammiferi. Ma è davvero così? Eckhart e colleghi, fra i quali anche alcuni italiani delle università di Bologna e Padova, hanno presentato uno studio su Proceedings of the National Academy of Sciences in cui sostengono una tesi diversa.

Le principali componenti del pelo sono le proteine della famiglia delle cheratine di tipo I o di tipo II; queste esistono in diversissime forme e sono espresse in molti tessuti non solo nei mammiferi. Le cheratine “rigide” costituenti il pelo però hanno la peculiare caratteristica di essere ricche di residui di cisteina, il che permette loro di formare ponti disolfuro ed acquisire la conformazione che da’ la sua struttura caratteristica al pelo. 

Gli autori dell’articolo forniscono tre livelli di evidenze che provano l’esistenza in altre specie di proteine omologhe alla cheratina del pelo dei mammiferi, in particolare nel pollo (Gallus gallus) e in una lucertola, (Anolis Carolinensis). In primo luogo vi è omologia nei locus genici che ospitano le proteine della famiglia delle cheratine, in secondo luogo vi è l’omologia di sequenza, che comprende la presenza di domini ricchi in cisteina comparabili a quelli delle cheratine rigide dei mammiferi ed infine vi è l’organizzazione conservata degli esoni e degli introni sui geni codificanti queste proteine.

Da questi dati si può dedurre che la prima forma di cheratina rigida è comparsa molto più precocemente di quanto pensassimo, in un progenitore comune ai mammiferi ed ai sauropsidi; lo studio ha inoltre evidenziato la presenza di un secondo gruppo di cheratine ritrovate esclusivamente nei sauropsidi (sia nel pollo che nella lucertola), che suggeriscono una successiva innovazione dopo la divergenza dai mammiferi.

Gli autori hanno anche cercato di capire quale possa essere la funzione delle cheratine rigide nei sauropsidi, vista la mancanza del pelo, e tramite immunoistochimica  ne hanno evidenziato l’espressione nei cheratinociti che danno origine agli artigli, espressione presente anche nei mammiferi a riprova del fatto che questo tipo di proteina possa essere stata ereditata da un progenitore comune.

Silvia Demergazzi


Riferimenti:
Leopold Eckharta, Luisa Dalla Valle, Karin Jaegera, Claudia Ballauna, Sandra Szaboc, Alessia Nardib, Maria Buchbergera, Marcela Hermannc, Lorenzo Alibardid, and Erwin Tschachlera, Identification of reptilian genes encoding hair keratin-like proteins suggests a new scenario for the evolutionary origin of hair; PNAS, November 10, 2008. doi: 10.1073/pnas.0805154105

Fonte dell’immagine: Wikimedia Commons