L’evoluzione del mesoderma per la complessità animale
Gli animali più evoluti hanno tre strati germinativi, mentre le creature meno complesse ne hanno solo due. La differenza sta nel mesoderma, che dà origine a importanti organi come i sistemi scheletrico, muscolare e vascolare. Lo studio dei cnidari (che comprendono le meduse e gli anemoni di mare) suggerisce che il mesoderma si evolve dallo strato germinativo interno, l’endoderma. Il confronto di reti di geni di animali diversi ha rivelato che i geni nei vermi acoel danno origine al nuovo strato del mesoderma. Il progetto MESODERM EVOLUTION (The development and evolution of the mesoderm in basal bilaterian acoel worms), finanziato dall’UE, ha indagato sullo sviluppo del mesoderma nella specie acoel denominata Isodiametra pulchra (I. pulchra). Sono state utilizzate tecniche come l’analisi di fate mapping (mappatura destino) e studi di espressione genica. Il progetto ha anche confrontato questo genoma e trascrittoma con altri vermi acoel, ad esempio le specie Nemertoderma e Xenoturbella. I ricercatori hanno composto una mappa destino più dettagliata rispetto a precedenti ricerche, utilizzando l’immaginografia confocale su vermi vivi marcati a fluorescenza. Lo studio di espressione dei fattori di trascrizione del mesoderma ha rivelato la sua presenza solo in un numero ridotto di tipi di cellule. Se ne deduce la necessità di una derivazione secondaria delle parti funzionali degli organi dal mesoderma. Anche i tempi di espressione dei geni candidati rappresentano un fattore cruciale nello sviluppo. Gli scienziati di MESODERM EVOLUTION hanno stabilito la velocità di espressione in oltre 10 stadi evolutivi. I trascrittomi specifici del tessuto contribuiranno anche a determinare i geni specifici di linea genealogica responsabili della formazione del mesoderma. Nell’intento di identificare le specifiche funzioni dei geni e, di conseguenza, ricostruire la rete regolatoria dei geni, il team ha fissato metodi di inferenza di DNA. Entro la fine del progetto, i ricercatori sono riusciti a sottoporre a knock down l’espressione di alcuni geni, che contribuiranno a identificare le loro funzioni individuali. I componenti del progetto si sono serviti della biologia molecolare per costruire un quadro delle reti regolatorie dei geni. In tal modo si è giunti a capire meglio come le variazioni evolutive nello sviluppo possono determinare variazioni del piano strutturale corporeo. Questa solida conoscenza di base sull’evoluzione della complessità negli animali può servire anche ad altri team di ricerca.
Parole chiave
Mesoderma, complessità animale, evoluzione, reti di geni, vermi acoel
