Le zanzare “marinaie”

Abbiamo parlato recentemente del trasferimento genico orizzontale ovvero del passaggio di materiale genetico tra specie differenti e quindi riproduttivamente isolate. Questo processo è molto comune nei procarioti, ma recenti evidenze ne sottolineano l’importanza anche negli eucarioti. Uno studio ha infatti individuato questo fenomeno in popolazioni di zanzare famose per essere coinvolte nella diffusione della malaria. Le nostre battaglie contro questa


Abbiamo parlato recentemente del trasferimento genico orizzontale ovvero del passaggio di materiale genetico tra specie differenti e quindi riproduttivamente isolate. Questo processo è molto comune nei procarioti, ma recenti evidenze ne sottolineano l’importanza anche negli eucarioti.

Uno studio ha infatti individuato questo fenomeno in popolazioni di zanzare famose per essere coinvolte nella diffusione della malaria. Le nostre battaglie contro questa piaga mondiale sono fortemente complicate dalla divergenza genomica riscontrata tra popolazioni di zanzare (Pikaia ne ha parlato qui). A soccorrerci in questa dura guerra, interviene proprio il trasferimento genico orizzontale.

Lo studio, condotto da ricercatori cinesi ed americani, ha individuato in particolare una sequenza particolarmente mobile, che sembra essere in grado di diffondersi rapidamente tra le popolazioni, “navigando” da una specie all’altra. “Mariner” (“marinaio”) è il nome di questa sequenza trasponibile o trasposone, diffusa in diversi ordini di insetti e persino in piante e mammiferi. Gli autori dell’articolo hanno riportato nello specifico la presenza di sequenze “marinaie” all’interno di un importante vettore della malaria in Asia, la zanzara Anopheles sinensis. Diao e colleghi hanno inoltre condotto un’analisi filogenetica su altre 24 specie di zanzare, fornendo forti evidenze di trasferimento genico orizzontale direzionato tra questi insetti. In particolare, benché i generi Aedes e Anopheles si siano differenziati circa 145-200 milioni di anni fa, Aedes aegypti e Anopheles gambiae condividono il 99% di identità di sequenza per quanto riguarda le sequenze “marinaie” analizzate. Inoltre l’analisi dei siti di inserzione, della distribuzione tra le specie e della pressione selettiva indicano chiaramente il trasferimento genico orizzontale come unica spiegazione ragionevole per questi fenomeni.

Come si lega tutto ciò con la lotta alla malaria? Il trasferimento genico orizzontale può essere un utile strumento a nostro vantaggio. E’ infatti possibile utilizzare le sequenze “marinaie” come transgeni ovvero veicolarle in genomi di zanzare, così da renderle resistenti a patogeni. E’ infatti un patogeno, Plasmodium falciparum, a causare la malaria nell’uomo, essendo veicolato dal sangue dell’insetto a quello della vittima del pasto di sangue della zanzara. Esistono tuttavia delle problematiche. Prima di tutto la bassa efficienza o mancanza di nuova mobilizzazione di questi trasposoni nella linea germinale della zanzare può limitare le possibili applicazioni. Non è infatti pensabile di dover infettare tutte le zanzare del pianeta! Il sesso dovrebbe fare la sua parte, diffondendo i geni “marinai” della resistenza nella popolazione. Inoltre non sono ancora del tutto chiari i rischi sottesi al trasferimento di un trasposone introdotto o dei transgeni ad esso associati in organismi diversi da quello bersaglio.

Queste ricerche offrono quindi un punto di partenza interessante per investigare le condizioni nelle quali avviene il trasferimento genico orizzontale. Sfruttando questo fenomeno sarà forse possibile ottenere zanzare “marinaie” che ci aiutino nella lotta contro la malaria e altre malattie infettive.

Ilaria Panzeri

Riferimenti:
Diao Y.., Qi Y.., Ma Y., Xia A., Sharakhov I., Chen X., Biedler J., Ling E. e Tu Z. J. Next-Generation Sequencing Reveals Recent Horizontal Transfer of a DNA Transposon between Divergent Mosquitoes. PLOS One 6(2): e16743 (2011).

Immagine: da Wikimedia Commons