Tutto su Botryllus schlosseri e sui tunicati

L’ontologia completa di uno dei parenti più prossimi dei cordati, il gruppo di organismi a cui apparteniamo

Il primo Maggio è stata pubblicata su Plos One l’ontologia anatomica e dello sviluppo dell’invertebrato marino Botryllus schlosseri. B.schlosseri è un piccolo animale coloniale, appartenente al subphylum dei Tunicati, che è considerato il siter group dei vertebrati. Negli anni 50, Armando Sabbadin, ora professore emerito dell’Università di Padova, rimase colpito dall’animale durante una visita all’Istituto Oceanografico di Monaco. Decise quindi di dedicarsi al suo studio e ne introdusse l’allevamento presso l’allora Istituto di Biologia Animale. Grazie alle sue ricerche, la specie è diventata nel tempo un animale modello per studi di biologia dello sviluppo e immunologia e i laboratori che si occupano di B. schlosseri sono ormai disseminati in tutto il mondo. L’anno scorso ne è stato pubblicato il genoma; quest’anno, la scuola padovana ha pubblicato l’ontologia anatomica e dello sviluppo. 
B. schlosseri è una specie di interesse per la sua posizione filogenetica rispetto ai vertebrati. Condivide con questi, infatti, il piano organizzativo fondamentale, pur essendo molto meno complesso. Questa sua semplicità lo rende adatto allo studio dell’evoluzione dei vertebrati. B. schlosseri è poi cosmopolita e facilmente reperibile in acque poco profonde. La laguna di Venezia è un habitat ideale per la specie. Da qui può essere prelevato e facilmente allevato in acquari presso il Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova. L’animale, essendo coloniale, presenta la specificità di riprodursi sia sessualmente che asessualmente (caratteristica esclusiva dei tunicati nell’ambito dei cordati). Questo permette in B. schlosseri il confronto tra le due vie di sviluppo: l’una a partire dall’uovo fecondato, l’altra da cellule multipotenti formanti le sue gemme. E’ stato dimostrato che queste cellule multipotenti sono cellule staminali circolanti nella colonia. Esse, per esempio, sono in grado di rigenerare completamente la colonia  (sia nella sua linea somatica che germinale), anche nel caso in cui tutti gli individui siano stati sperimentalmente rimossi. Ciò determina, per la colonia nel suo complesso, la capacità di sopravvivere anche a condizioni molto avverse. Questa caratteristica è estremamente interessante, in quanto i vertebrati hanno per lo più perduto nel corso dell’evoluzione la capacità di rigenerare i loro tessuti danneggiati. Nei mammiferi (e quindi anche nell’uomo), questa capacità è limitata a poche tipologie cellulari. L’animale poi presenta fenomeni di compatibilità/incompatibilità genetica tra colonie. Queste possono andare incontro a fusione, se compatibili, o a repulsione, se incompatibili. Ciò ha destato da subito vivo interesse e diede l’avvio allo studio dell’immunologia comparata. Nel caso in cui due colonie possano fondersi, si forma un nuovo individuo chimerico (in cui coesistono cioè due genotipi). Tuttavia, si assiste spesso a parassitismo genetico, ovvero la colonia genotipicamente “più forte” può vincere sulla colonia “meno forte”, che viene riassorbita dalla prima.
Pubblicare l’ontologia di una specie significa codificarne un vocabolario che sarà di riferimento per tutti gli studi futuri. Il vocabolario relativo all’anatomia di B. schlosseri è stato ricavato soprattutto grazie ai lavori del prof. Paolo Burighel, allievo del prof. Sabbadin e professore dell’Università di Padova, mentre quello relativo allo sviluppo è stato ricavato dalla stadiazione che il prof. Sabbadin ha perfezionato all’inizio della sua carriera. Per questo motivo, il lavoro è stato dedicato ai professori Burighel e Sabbadin.
L’ontologia è stata comunque frutto della collaborazione di diversi gruppi di ricerca, provenienti da Stanford (USA), Marsiglia (FR), Villefranche (FR) e Tokyo (J), che insieme hanno dato coerenza all’ontologia e ne hanno permesso la pubblicazioni su diversi portali: OBO Foundry portal, Ontology Bioportal e Tunicate Portal

Riferimenti: 
Manni L, Gasparini F, Hotta K, Ishizuka KJ, Ricci L, et al. (2014) Ontology for the Asexual Development and Anatomy of the Colonial Chordate Botryllus schlosseri. PLoS ONE 9(5): e96434. doi:10.1371/journal.pone.0096434

Immagine da Wikimedia Commons