Sequenze di DNA non-sapiens: istruzioni per l’uso

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Due ricerche americane mostrano come la selezione naturale abbia permesso a Homo sapiens di sfruttare al meglio il DNA delle specie con cui si è ibridato, liberandosi, al contempo di ogni sequenza potenzialmente pericolosa

Mentre in Europa torna alla ribalta il creazionismo (Pikaia ne ha recentemente parlato qui), nuovi studi e ricerche mostrano aspetti sempre più complessi dell’evoluzione umana. È ben più che assodato che l’uomo moderno sia l’ultima specie sopravvissuta di un genere – Homo – un tempo molto variegato, da cui, con buona pace di chi ritiene che l’uomo sia nato fatto e finito, discende e con le cui altre specie si è più volte mischiato.

Questo intreccio con altre specie di ominidi, quali l’uomo di Neandertal o l’uomo di Denisova, ha lasciato segni evidenti nel genoma umano, che, sebbene in percentuali ridotte (1-4%), contiene ancora sequenze riconducibili ai nostri cugini estinti (Pikaia ne ha parlato qui). Oltre ad aver spalancato le porte sullo studio paleo-sociologico delle relazioni tra H. sapiens e gli altri Homo, la scoperta di queste antiche mescolanze ha fatto sorgere numerose domande di tipo evolutivo: in che modo lo scambio di DNA ha influito sulla nostra evoluzione? Quando ha rappresentato un vantaggio e quando, invece, un ostacolo?

Secondo un recente studio di alcuni ricercatori dell’Università di Washington, l’ibridazione tra i nostri antenati e le altre specie di Homo è stato uno degli aspetti fondamentali che hanno permesso alla nostra specie di uscire dall’Africa e diffondersi rapidamente in tutto il resto del pianeta.

Per supportare la loro teoria, i ricercatori del team guidato da Gittelman hanno ricercato all’interno del genoma di circa 500 individui provenienti da diverse regioni dell’Asia e dell’Europa e di 27 persone provenienti da alcune isole della Melanesia delle sequenze non-sapiens che comparissero con frequenze molto alte. Una frequenza elevata di una determinata sequenza di DNA è infatti indicativa del vantaggio evolutivo della stessa, in quanto risultato della lunga e costante selezione naturale.

Le regioni identificate in cui queste sequenze appaiono più spesso (fino al 65%) di quelle di origine sapiens sono ben 126. Tra queste, 7 influiscono su caratteristiche della nostra pelle, altre 31 sono collegate al nostro sistema immunitario; si tratta quindi di sequenze decisamente importanti nei meccanismi di adattamento a climi e pressioni ambientali differenti.

E mentre questo studio prova a spiegare come l’ibridazione sia stata una chiave di volta nella rapida diffusione della nostra specie in Europa e in Asia, le ricerche di Ivan Juric, genetista dell’Università della California, e dei suoi collaboratori mostrano in che modo sapiens si sia velocemente liberato di tutta la restante parte di bagaglio genetico acquisita da altre specie, in particolare di Homo neanderthalensis, arrivando a mantenerne solo una piccola percentuale.

Quello che emerge dallo studio è che, all’interno delle piccole tribù dei Neandertal, il DNA dei nostri estinti parenti aveva accumulato un elevato numero di sequenze leggermente dannose, che venivano mantenute dalla limitata popolazione e dal conseguente scambio genetico ridotto. Una volta entrate nel genoma dell’uomo moderno, queste sequenze sono state progressivamente eliminate al crescere della popolazione umana e, di conseguenza, all’aumentare dell’efficacia della selezione naturale.


Fonti:
Gittelman et al. Archaic Hominin Admixture Facilitated Adaptation to Out-of-Africa Environments. Current Biology, 2016 DOI:10.1016/j3.cub.2016.10.041

Ivan Juric, Simon Aeschbacher, Graham Coop. The Strength of Selection against Neanderthal Introgression. PLOS Genetics, 2016; 12 (11): e1006340 DOI: 10.1371/journal.pgen.1006340



Immagine: By hairymuseummatt (original photo), DrMikeBaxter (derivative work) [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], via Wikimedia Commons