Ne ha parlato oggi al IV congresso SIBE durante il terzo intervento della sessione dedicata all’evoluzione molecolare. L’interesse riguardo l’argomento è suscitato anche dal fatto che queste zanzare, appartenenti al complesso Anopheles gambiae, sono importanti veicoli della malaria. Questa piaga colpisce ogni anno circa 500 milioni di persone, causando quasi un milione di morti.

Un determinante essenziale  per l’ efficacia di queste zanzare come vettori di infezione è l’elevato tasso di riproduzione. Ci si aspetterebbe, quindi, sesso a go-go. Invece, a differenza di altri insetti come il moscerino, le zanzare del genere Anopheles sono monogame o meglio monoandriche: niente promiscuità, perché i maschi una volta finita la copula “tappano” la femmina producendo oltre al fluido seminale anche un “mating plug”, una massa solida in grado di interferire con successivi tentativi d’approccio alla femmina. Niente corna, quindi? Pare di no, in compenso la femmina è in grado di mantenere attivo lo sperma per fecondare moltissime uova: ecco svelato il trucco del coniglio (a proposito di magia e animali prolifici..)!

Nei moscerini del genere Drosophila, invece, esiste un notevole fenomeno di competizione sessuale, dal momento che una femmina può accoppiarsi con più maschi. Questa situazione ha dato origine ad una rapida evoluzione mediata da selezione positiva nei confronti di enzimi chiamati proteasi secreti a livello del tratto riproduttivo femminile, in grado di “rimuovere il tappo”. In questo modo le moscerine possono accoppiarsi con altri moscerini: furbe e traditrici!

Anche Anopheles gambiae possiede queste proteasi specificamente espresse dopo l’accoppiamento, che innescano una serie di risposte fisiologiche appunto dopo la copula. La Dott.ssa Tammaro ha studiato proprio tre di queste proteine in cinque specie del complesso A. gambiae: A. gambiae sensu strictu, A. arabiensis, A. quadriannulatus, A. melas e A. merus. Qui l’espressione delle proteine viene diminuita dopo l’accoppiamento, coerentemente con la monogamia delle zanzare in questione. Inaspettatamente, però, molti codoni (triplette di basi del DNA) nei geni che codificano per queste proteine sono andati incontro a evoluzione adattativa, con alcuni episodi di selezione rilevabili. Esistono inoltre elevati livelli di polimorfismo (variazione) in tutte le tre proteasi. Come mai si rileva una situazione così simile a quella osservata nel moscerino anche in questo caso, in assenza di competizione sessuale? Probabilmente le tre proteine svolgono ruoli ridondanti, essendo codificate da geni duplicati, e quindi sono soggette a meno vincoli evolutivi: dove una non agisce più, ci pensa l’altra. Questo rilassamento consente alla selezione di esplorare nuove soluzioni e fissare nuove varianti vantaggiose. Infatti l’analisi tridimensionale delle proteasi ha mostrato variazioni nella forma del sito attivo e quindi nella specificità di substrato.

Ma cosa c’entra tutto questo con la malaria? Riuscire a determinare le funzioni di questa famiglia genica potrà permetterci di capire che ruolo ha nel successo riproduttivo, così elevato, di A. gambiae ed in questo modo potremo forse migliorare le nostre strategie di controllo di questo vettore della malattia.

 

 

Ilaria Panzeri