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La genetica della riproduzione asessuata

Le conseguenze evolutive della riproduzione sessuata e asessuata restano uno degli argomenti di dibattito più acceso nella biologia dell’evoluzione. Attraverso l’analisi genetica alcuni ricercatori europei ne hanno studiato i meccanismi sottesi.
La genetica della riproduzione asessuata
La riproduzione sessuata è la modalità predominante di riproduzione negli organismi multicellulari e molto probabilmente si è sviluppata nelle prime fasi di storia degli eucarioti. Le specie che si riproducono per via sessuata mantengono una maggiore diversità genetica e dovrebbero avere maggiori prospettive di adattamento e sopravvivenza negli ambienti che si modificano malgrado un tasso di crescita della popolazione più basso. Sebbene la riproduzione asessuata sia stata generalmente considerata un vicolo cieco evolutivo, la tecnologia genomica contemporanea offre ora nuove prospettive su questa tematica.

A tal fine il progetto ODOGEN (Comparative genomics and gene expression profile of sexual and parthenogenetic Ischnura hastata (Insecta, Odonata)), finanziato dall’UE, ha utilizzato l’Ischnura hastata (damigella blu) per studiare le conseguenze del passaggio dalla riproduzione sessuata alla partenogenesi. I ricercatori erano interessati a studiare i meccanismi coinvolti in questa transizione.

Come prima cosa hanno analizzato i geni specifici della meiosi e quelli a essa associati in oltre 100 specie di insetti odonati. Tra gli otto geni meiosi-specifici testati si osservava in tutte le specie la costante assenza di due geni (Rec8 e Cortex). Ulteriori analisi filogenetiche di questi dati dovrebbero fornire informazioni inestimabili sull’origine e l’evoluzione di questi geni in vari gruppi di insetti.

L’analisi comparativa dell’espressione genica in femmine mature sessuate e partenogenetiche ha rivelato un numero significativo di trascritti espressi differenzialmente. Le femmine sessuate presentavano livelli più alti della proteina CREB mentre gli insetti asessuati esprimevano livelli maggiori di acquaporine, indicandone una possibile associazione alla fertilità. Ma i geni della meiosi non sono stati identificati, e ciò ha portato a due ipotesi: che la meiosi non avvenisse nelle femmine di quell’età oppure che gli oociti si formassero per divisioni mitotiche.

I metodi di sequenziamento genome-wide hanno permesso agli scienziati di individuare la differenziazione delle popolazioni in questa specie. L’approfondimento della ricerca per studiare i pattern dell’espressione genica nel corso dello sviluppo delle femmine sia sessuate che partenogenetiche dovrebbe contribuire a delineare aspetti importanti su questi processi.

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Keywords

Genetica, riproduzione asessuata, ODOGEN, Ischnura hastata, gene meiotico