La storia dell’evoluzione di Homo sapiens, come del resto quella degli altri organismi viventi, è anche la storia dell’evoluzione del suo genoma. Come sappiamo, il nostro DNA è quello di una specie che condivide antenati comuni con specie dalle quali non si è staccata che in tempi molto recenti, sulla scala del tempo evolutivo. Per questo motivo il confronto tra i genomi di diversi Primati, l’ordine a cui apparteniamo, si sta rivelando di grande utilità anche per lo studio della nostra evoluzione e della nostra stessa biologia.

Un contributo importante viene ora dal sequenziamento del genoma di una tra le scimmie note comunemente come uistitì, appartenente alla specie Callithrix jacchus. Questa specie, tipica delle regioni nord-orientali del Brasile, rientra nel gruppo delle scimmie del Nuovo Mondo, o platirrine, separatesi dalle scimmie del Vecchio Mondo, o catarrine, intorno a 40 milioni di anni fa.

Il sequenziamento del genoma di C. jacchus, condotto da un consorzio internazionale che ha pubblicato i risultati su Nature Genetics, è il primo di una scimmia del Nuovo Mondo e rivela alcuni aspetti particolarmente interessanti della genetica di questi animali. La comparazione con il genoma di altri primati, tra cui lo stesso uomo, ha permesso di identificare alcuni cambiamenti in diversi geni che potrebbero avere contribuito all’evoluzione delle peculiari caratteristiche della biologia di queste scimmie.

Tra queste è particolarmente notevole la loro riproduzione. Caso, a quanto noto, unico tra i mammiferi, gli uistitì dai pennacchi danno abitualmente alla luce gemelli dizigoti. Ma ancora più inusuale è il tasso di chimerismo, ovvero la presenza di cellule geneticamente distinte in uno stesso individuo, che in questa scimmia risulta essere molto più alto che in altre specie, costituendo di fatto la norma negli individui adulti. L’elevata frequenza di chimere è una diretta conseguenza della tendenza a sviluppare gravidanze gemellari. Durante la gestazione, infatti, le placente si fondono, creando una rete di vasi attraverso cui le cellule del sangue possono passare da un individuo all’altro. È stato dimostrato che il chimerismo non è limitato solo alle cellule del sangue ma si estende a molti altri tipi cellulari, comprese le cellule della linea germinale. 

Un’altra caratteristica distintiva di C. jacchus e di molte specie a questa imparentate è la loro ridotta dimensione. Gli individui di sesso maschile, infatti, non superano in media i 20 cm di altezza. Gli uistitì dai pennacchi esibiscono, inoltre, una particolare forma di organizzazione sociale della riproduzione. In un gruppo familiare, infatti, solo una coppia, generalmente quella dominante, si riproduce, mentre gli altri membri contribuiscono alle cure parentali dei piccoli.

Dall’analisi del genoma di una femmina di C. jacchus e dal confronto con quello di alcune scimmie del Vecchio Mondo, è emerso che in questa piccola scimmia sudamericana sono presenti differenze nella sequenza di diversi geni correlabili con il suo particolare adattamento riproduttivo e fisiologico. Per esempio, la sequenza di un gene con un ruolo nel processo di ovulazione, WFIKKN1, differisce in alcuni punti rispetto a quella di altre specie e gli autori hanno rilevato che questa variante è esclusiva dello uistitì dai pennacchi. La selezione di questo gene può essere messa in relazione con la tendenza allo sviluppo di gravidanze gemellari. 

I ricercatori inoltre, come sospettavano, hanno trovato differenze anche in geni regolatori della risposta immunitaria. È probabile che queste mutazioni siano state selezionate positivamente perché capaci di fornire una protezione contro alcuni possibili effetti dannosi del chimerismo delle cellule del sangue.

Mutazioni sono state individuate anche in alcuni geni preposti alla regolazione dell’ormone della crescita e del fattore di crescita insulino-simile e questo potrebbe spiegare la piccola taglia di queste scimmie. 

Una sorpresa, infine, è giunta dall’analisi dei microRNA, piccole molecole di RNA non codificante, prive, cioè, dell’informazione per la sintesi di una proteina ma con funzioni di regolazione dell’espressione genica. Molti dei microRNA scoperti nel genoma di C. jacchus sono esclusivi di questa specie e diversi sono coinvolti nel controllo delle funzioni riproduttive, a conferma della particolare storia evolutiva di questo primate. 

Riferimento: 

The Marmoset Genome Sequencing and Analysis Consortium. The common marmoset genome provides insight into primate biology and evolution. Nature Genetics, 2014; DOI: 10.1038/ng.3042