Studio del genoma svela la storia del cavallo
Il progetto HORSEDOMESTICATION (Understanding horse speciation and domestication through comparative palaeogenomics) è iniziato migliorando le tecniche per caratterizzare sequenze complete di genomi antichi. Sono state scoperte nuove caratteristiche biochimiche delle antiche molecole di DNA provenienti da ossa fossili che possono essere prese di mira per migliorare il sequenziamento del genoma antico. I ricercatori hanno inoltre sviluppato degli strumenti bioinformatici che possono aiutare a convalidare antichi set di dati sul DNA per mezzo di schemi di errata incorporazione del nucleotide e della quantificazione del danno al DNA. Questi sviluppi hanno consentito agli scienziati di esaminare la prima bozza del genoma proveniente da un cavallo dell’inizio del Pleistocene medio, circa 700 000 anni fa. Gli scienziati hanno anche studiato i genomi di un cavallo del Pleistocene superiore risalente a 43 000 anni fa, di un cavallo di Przewalski e il genoma di cinque razze domestiche e dell’asino domestico. Questo lavoro ha mostrato un’origine per il genere Equus risalente a quattro milioni di anni fa, seguita da una grande espansione demografica e da dei crolli, spesso in parallelo con rilevanti cambiamenti climatici. La seconda parte del progetto ha coinvolto il sequenziamento dei genomi completi di ogni membro della famiglia dei cavalli. Esso ha inoltre usato il DNA proveniente da esemplari impagliati presenti in musei per sequenziare il Quagga, che si estinse nel XIX secolo. Il grande set di dati sul genoma è stato usato per svelare la storia evolutiva del cavallo determinando quando sono comparse nuove specie e decifrando il fondamento genetico che sta alla base dell’adattamento delle specie al loro ambiente. Inoltre, è stato sequenziato il DNA di due antichi cavalli provenienti dal Paleolitico superiore, un tempo in cui il cavallo non era stato ancora addomesticato. Questo è stato confrontato con i genomi provenienti da una serie di razze domestiche in modo da comprendere la base genetica della domesticazione. Si è scoperto che una grande frazione del genoma ha origine da un gruppo di cavalli in precedenza sconosciuto. Gli scienziati hanno anche identificato 125 geni che rappresentavano iniziali bersagli di selezione dal processo di domesticazione. Questi erano collegati a locomozione, fisiologia, sviluppo, comportamento e cognizione dell’animale. Infine è stato generato un ampio set di dati sul genoma per i cavalli di Przewalski (l’ultima popolazione di cavalli veramente selvaggi sul pianeta). Le informazioni raccolte hanno aiutato ad affinare la relazione evolutiva con i cavalli addomesticati. Per di più, esse hanno fornito indicazioni per i programmi di salvaguardia finalizzati alla sopravvivenza a lungo termine di questo gruppo di cavalli in via di estinzione.
Parole chiave
HORSEDOMESTICATION, speciazione, paleogenomica, DNA, sequenziamento genoma, strumenti bioinformatici, schemi errata incorporazione nucleotide, cavallo di Przewalski
