Il genoma della volpe rossa come base per comprendere il comportamento
Un recente studio ha sequenziato il genoma della volpe rossa portando a interessanti scoperte sui geni coinvolti nella determinazione del comportamento
Il cane domestico (Canis lupus familiaris) e la volpe rossa (Vulpes vulpes) sono specie strettamente imparentate, appartenenti alla famiglia dei Canidi, che si sono differenziate circa 10 milioni di anni fa. Tuttavia, queste due specie occupano nicchie ecologiche molto diverse. La volpe rossa ha l’areale geografico più ampio di quello di qualsiasi altra specie selvatica nell’ordine dei carnivori (Carnivora) ed essa è addirittura diventata una presenza comune di molte grandi città: ciò è sintomo di una grande plasticità di comportamento, oltre che di estrema versatilità ecologica. Il cane, d’altra parte, si è diffuso per una ragione diversa: è stato addomesticato dal lupo grigio (Canis lupus) all’incirca 15.000 anni fa (Pikaia ne ha parlato qui e qui) e divenne fedele compagno dell’uomo che lo portò a diffondersi sull’intero pianeta.
Il leader della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Ecology & Evolution, la Dott.ssa Anna Kukekova, ricercatrice presso l’Università dell’Illinois, spiega come per precedenti lavori volti ad identificare le regioni del genoma della volpe responsabili del carattere docile, caratteristica fondamentale per l’addomesticamento, e aggressivo, si erano dovuti basare sul genoma del cane come riferimento (Pikaia ne ha parlato qui), a causa di limiti tecnologici che ora sono stati finalmente superati. Lo studio infatti ha realizzato l’assemblaggio di un genoma di volpe ad alta risoluzione, dunque una risorsa molto migliore per l’analisi genetica del comportamento di questa specie.
Dopo aver sequenziato e assemblato un genoma ad alta risoluzione di un maschio, i ricercatori hanno sequenziato quello di tre gruppi differenti di volpi: 10 domestiche, 10 aggressive e 10 individui allevati in fattoria per identificare le regioni genomiche associate alla risposta alla selezione in base al comportamento. Lo scopo principale dello studio è stato quello di identificare le differenze genetiche tra gruppi che sono associate ai vari comportamenti. I risultati indicano che le tre popolazioni differiscono in 103 regioni genomiche, alcune delle quali si rivelano responsabili dei comportamenti mansueti e aggressivi.
Le 103 regioni genomiche sono state poi confrontate con quelle di altri mammiferi il cui genoma era strato precedentemente sequenziato. Questo confronto ha mostrato che esiste un’associazione tra le regioni coinvolte nello sviluppo del comportamento delle volpi e alcune regioni che sono state sottoposte a forte selezione artificiale nel processo di addomesticamento nei cani, ma anche con una regione associata alla sindrome di Williams-Beuren negli esseri umani: una malattia genetica caratterizzata da un comportamento estremamente estroverso e amichevole.
Quest’ultimo risultato è piuttosto inaspettato poiché la regione del genoma umano presenta similarità con le volpi aggressive anziché con quelle mansuete. L’inaspettata scoperta sottolinea quanto sia importante proseguire con ulteriori ricerche volte a determinare su scala genomica la variabilità comportamentale dal punto di vista genetico, senza però dimenticare che il comportamento di un individuo non è esclusivamente determinato geneticamente e che anche l’ambiente gioca un ruolo fondamentale.
Riferimenti:
Anna V. Kukekova et al. Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours. Nature Ecology & Evolution, published online August 6, 2018; doi: 10.1038/s41559-018-0611-6 Immagine: By Peter Trimming (Fox Study 6Uploaded by Mariomassone) [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons
Il leader della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Ecology & Evolution, la Dott.ssa Anna Kukekova, ricercatrice presso l’Università dell’Illinois, spiega come per precedenti lavori volti ad identificare le regioni del genoma della volpe responsabili del carattere docile, caratteristica fondamentale per l’addomesticamento, e aggressivo, si erano dovuti basare sul genoma del cane come riferimento (Pikaia ne ha parlato qui), a causa di limiti tecnologici che ora sono stati finalmente superati. Lo studio infatti ha realizzato l’assemblaggio di un genoma di volpe ad alta risoluzione, dunque una risorsa molto migliore per l’analisi genetica del comportamento di questa specie.
Dopo aver sequenziato e assemblato un genoma ad alta risoluzione di un maschio, i ricercatori hanno sequenziato quello di tre gruppi differenti di volpi: 10 domestiche, 10 aggressive e 10 individui allevati in fattoria per identificare le regioni genomiche associate alla risposta alla selezione in base al comportamento. Lo scopo principale dello studio è stato quello di identificare le differenze genetiche tra gruppi che sono associate ai vari comportamenti. I risultati indicano che le tre popolazioni differiscono in 103 regioni genomiche, alcune delle quali si rivelano responsabili dei comportamenti mansueti e aggressivi.
Le 103 regioni genomiche sono state poi confrontate con quelle di altri mammiferi il cui genoma era strato precedentemente sequenziato. Questo confronto ha mostrato che esiste un’associazione tra le regioni coinvolte nello sviluppo del comportamento delle volpi e alcune regioni che sono state sottoposte a forte selezione artificiale nel processo di addomesticamento nei cani, ma anche con una regione associata alla sindrome di Williams-Beuren negli esseri umani: una malattia genetica caratterizzata da un comportamento estremamente estroverso e amichevole.
Quest’ultimo risultato è piuttosto inaspettato poiché la regione del genoma umano presenta similarità con le volpi aggressive anziché con quelle mansuete. L’inaspettata scoperta sottolinea quanto sia importante proseguire con ulteriori ricerche volte a determinare su scala genomica la variabilità comportamentale dal punto di vista genetico, senza però dimenticare che il comportamento di un individuo non è esclusivamente determinato geneticamente e che anche l’ambiente gioca un ruolo fondamentale.
Riferimenti:
Anna V. Kukekova et al. Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours. Nature Ecology & Evolution, published online August 6, 2018; doi: 10.1038/s41559-018-0611-6 Immagine: By Peter Trimming (Fox Study 6Uploaded by Mariomassone) [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons
