Oltre i cambiamenti del DNA nell’evoluzione dei primati
Il progetto PRIMATE_REG_EVOL (A comparative genomic study of the contribution of epigenetic mechanisms to regulatory evolution in primates), finanziato dall’UE, si è concentrato sul ruolo dell’epigenetica nell’evoluzione dei primati. Prendendo in considerazione anche reazioni chimiche che non sono il risultato di cambiamenti del DNA, i ricercatori hanno studiato i cambiamenti epigenetici di cinque tessuti di esseri umani, scimpanzé e macachi mulatti. I meccanismi regolatori sono il risultato della metilazione del DNA e comportano sistemi regolatori differenziali. Al termine del progetto, i ricercatori prevedono di disporre del set completo dei dati di espressione genetica dei cinque tessuti dei tre primati con la possibilità di esplorare le differenze conservate, ma anche i geni e i percorsi che si sono modificati per effetto della selezione naturale. Per monitorare lo stato di metilazione di quattro tessuti (cuore, rene, fegato e polmone) nei tre primati, gli scienziati si sono avvalsi della conversione con bisolfito dell’intero genoma, un processo che converte la citosina di base in uracile ma lascia immutata la citosina metilata. Il sequenziamento ad alta produttività in tre primati è stato poi analizzato per rilevare le differenze tra le specie. Utilizzando il sequenziamento dell’RNA, il progetto ha inoltre raccolto i profili di espressione genetica per analizzare i geni e le cascate biochimiche che hanno subito modifiche attraverso l’evoluzione. L’integrazione e l’analisi di serie di dati ha rivelato aspetti del genoma in cui i cambiamenti nella metilazione erano associati a cambiamenti dell’espressione. Un modello statistico sviluppato dai ricercatori è in grado di calcolare la proporzione di variazione nei livelli di espressione genetica nei vari tessuti e specie che possono essere spiegate dai cambiamenti nella metilazione. I dati raccolti e analizzati durante il progetto PRIMATE_REG_EVOL hanno determinato i meccanismi molecolari che spiegano in parte le differenze regolatorie nelle diverse specie. Questo ha migliorato la nostra conoscenza dell’evoluzione sulla base dei cambiamenti nella regolazione genica. In generale, questa ricerca potebbe costituire una piattaforma utile per studiare l’evoluzione a livello molecolare in generale.
