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MEDICINA/ Il biologo diventa detective e trova le impronte delle infezioni

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Come siamo sopravissuti alle infezioni nella nostra storia evolutiva? Quali sono stati i geni che ci hanno aiutato a resistere ai nostri peggiori nemici? A poco a poco arrivano le risposte a simili domande e un importante contributo in questa direzione viene da una ricerca italiana sull'evoluzione della risposta immunitaria pubblicata nei giorni scorsi sulla rivista Plos Genetics.

Lo studio è nato dalla collaborazione tra gli IRCCS Eugenio Medea e Fondazione Don Gnocchi, l'Università degli Studi di Milano e l'Università di Milano Bicocca, ed era indirizzato ad analizzare la storia evolutiva dei geni essenziali per la risposta alle infezioni. Le infezioni hanno da sempre rappresentato un'importante pressione selettiva, agendo come un setaccio che consente di sopravvivere e riprodursi solo a chi sia meglio adatto (geneticamente) a rispondervi. La selezione naturale lascia delle “impronte” che possono essere identificate attraverso metodiche di evoluzione molecolare: identificare tali impronte, come hanno fatto i ricercatori milanesi, significa comprendere quali geni e varianti siano stati selezionati per meglio rispondere ad una o più infezioni.

Ne abbiamo parlato con uno dei protagonisti della ricerca, la dottoressa Manuela Sironi dell'IRCCS Medea di Bosisio Parini.

 

Cosa significa che la selezione naturale lascia delle “impronte” nel genoma?

Se confrontiamo la variabilità genetica tra specie diverse, oppure quella che esiste all’interno di alcune popolazioni umane, possiamo identificare queste impronte. Abbiamo confrontato le regioni codificanti, cioè quelle che poi vanno a produrre proteina e abbiamo rilevato un’impronta che è rappresentata da posizioni amminoacidi che cambiano continuamente tra le diverse specie. Vedendo questo cambiamento capiamo che c’è stata una selezione: un amminoacido è stato spinto a cambiare per qualche tipo di pressione selettiva.

 

Che tipo di analisi avete fatto per vedere tali cambiamenti?

Quando dico “vediamo” mi riferisco a ciò che risulta dall’applicazione di metodi statistici. Abbiamo constatato che, osservando un singolo codone (cioè unità codificanti alla base del codice genetico, ndr), la frequenza di mutazioni non sinonime, cioè che cambiano amminoacido, è più alta di quella delle mutazioni sinonime. Questo per quanto riguarda il confronto tra specie diverse.

Per il confronto tra popolazioni umane bisogna dire che anche nel genoma umano quando le varianti sono sottoposte a una pressione selettiva rimane un’impronta: questa può essere misurata sempre con tecniche di confronto della variabilità di tanti soggetti presi tra diverse popolazioni: questo perché potrebbe succedere che la pressione selettiva agisca solo a livello locale, perché magari c’è un patogeno in quella regione e non in altre. Anche in questo caso troviamo delle impronte che vengono evidenziate attraverso un confronto tra le sequenze di cromosomi di vari soggetti di diverse popolazioni.



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