Le damigelle blu rivelano il segreto della variazione del fenotipo
Il fenotipo di un organismo è l'espressione fisica di un determinato tratto genetico. Comprendere la base genetica della variazione del fenotipo è una delle maggiori sfide che i biologi affrontano. Le mappe di associazioni genetiche della popolazione di una specie mostrano, per i geni conosciuti, la posizione di un gene rispetto all'altro lungo un cromosoma. Esse sono quindi estremamente utili per collegare il fenotipo alla costituzione genetica di un organismo, nota come genotipo. Le mappe di associazioni genetiche sono sempre più utilizzate dagli scienziati per studiare l'evoluzione degli organismi. Possono essere utilizzate anche per identificare i geni alla base di tratti ecologicamente importanti come il polimorfismo cromatico, e per studiare le conseguenze delle variazioni nella posizione del gene sul cromosoma. Il polimorfismo, in cui due o più fenotipi chiaramente diversi esistono nella stessa popolazione di una specie, è stato studiato nella damigella blu (Ischnura elegans) come parte dell'iniziativa COLOURFUL GENES. L'I. elegans presenta polimorfismo cromatico femminile con un morfo androcromo di imitazione del maschio e due morfi specifici per la femmina. Il progetto ha creato la prima mappa di associazioni per la damigella blu e ha mappato il polimorfismo cromatico limitato delle femmine. Per genotipizzare i maschi e le larve in cui il polimorfismo cromatico non è espresso è stato sviluppato uno specifico marcatore. Inoltre si sono utilizzate le sequenze di DNA dette microsatelliti e la mappa di associazioni per studiare l'importanza del movimento dei geni (noto come flusso genetico) nella popolazione della I. elegans al fine della conservazione di questo polimorfismo nelle popolazioni di damigella blu. Sono stati sviluppati diversi microsatelliti specifici, in seguito testati e utilizzati per sviluppare la prima mappa di associazioni per gli odonati, la classe scientifica di insetti carnivori che include le libellule. Lo studio dei microsatelliti è stato utilizzato per studiare l'ibridizzazione tra I. elegans e le sue specie sorelle in Europa meridionale. Grandi quantità di individui sono stati genotipizzati con un ampio numero di marcatori addizionali, utilizzando il sequenziamento RAD (restriction site-associated DNA). È stato eseguito uno studio di associazione sull'intero genoma (GWAS) per esaminare le varianti genetiche tra diversi gruppi di individui, con ogni gruppo che corrispondeva a uno dei tre morfi cromatici femminili. Si sono svolte analisi dei polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) e analisi genomiche comparative per studiare il flusso genico tra la popolazione naturale. È pronto per la pubblicazione un documento sull'analisi genomica comparativa, e diversi altri documenti sono già stati pubblicati su una nota rivista scientifica. Il progetto COLOURFUL GENES ha combinato la tecnologia molecolare d'avanguardia e la ricerca ecologica per dare un importante contributo al miglioramento dell'eccellenza scientifica dell'UE nei settori della genetica molecolare e della biologia evolutiva.
