lunedì 30 marzo 2015

Il mistero dei nostri 145 geni "alieni"

La ricerca, pubblicata sulla rivista ad accesso aperto Genome Biology, si concentra sul cosiddetto trasferimento genico orizzontale, il trasferimento di geni tra organismi viventi diversi nello stesso ambiente.

"Questo è il primo studio a mostrare come sia ampiamente diffuso il trasferimento genico orizzontale (HGT) tra gli animali, compreso l'uomo, dando vita a decine o centinaia di geni "stranieri" attivi," ha detto l'autore Alastair Crisp presso l'Università di Cambridge.

"Sorprendentemente, lungi dall'essere un evento raro, sembra che l'HGT ha contribuito all'evoluzione di molti, forse tutti, gli animali e che il processo è in corso, il che significa che potremmo avere bisogno di rivalutare il modo in cui pensiamo l'evoluzione."

È noto in organismi unicellulari e pensato per essere un processo importante che spiega come i batteri evolvono rapidamente, per esempio, la resistenza agli antibiotici ...

I ricercatori di Cambridge dicono che abbiamo acquisito geni essenziali "stranieri" da microrganismi conviventi nel nostro ambiente in tempi antichi.

Si pensa che l'HGT svolga un ruolo importante nell'evoluzione di alcuni animali, tra cui vermi nematodi che hanno acquisito i geni da microrganismi e piante, e alcuni coleotteri che hanno guadagnato geni batterici per produrre enzimi per digerire bacche di caffè.

Tuttavia, l'idea dell'HGT tra gli animali più complessi, come gli esseri umani, invece di guadagnare solo i geni direttamente dagli antenati, è stato ampiamente discusso e contestato.

(foto: Si pensa che l'HGT svolga un ruolo importante nell'evoluzione di alcuni animali, tra cui vermi nematodi che hanno acquisito i geni da microrganismi e piante)

"Sorprendentemente, lungi dall'essere un evento raro, sembra che l'HGT ha contribuito all'evoluzione di molti, forse tutti, gli animali e che il processo è in corso, il che significa che potremmo avere bisogno di rivalutare il modo in cui pensiamo l'evoluzione."

È noto in organismi unicellulari e pensato per essere un processo importante che spiega come i batteri evolvono rapidamente, per esempio, la resistenza agli antibiotici.

Si pensa che l'HGT svolga un ruolo importante nell'evoluzione di alcuni animali, tra cui vermi nematodi che hanno acquisito i geni da microrganismi e piante, e alcuni coleotteri che hanno guadagnato geni batterici per produrre enzimi per digerire bacche di caffè.

Tuttavia, l'idea dell'HGT tra gli animali più complessi, come gli esseri umani, invece di guadagnare solo i geni direttamente da antenati, è stato ampiamente discusso e contestato.

I ricercatori hanno studiato il genoma di 12 specie di Drosophila o moscerino della frutta, quattro specie di verme nematode, e 10 specie di primati, compreso l'uomo.

Hanno calcolato quanto bene ciascuno dei loro geni si allinei a geni simili in altre specie per stimare la probabilità che dovessero essere estranei in origine.

Confrontando con altri gruppi di specie, sono stati in grado di stimare quanto tempo fa i probabili geni fossero stati acquisiti.

Un certo numero di geni, tra cui il gene gruppo sanguigno ABO, sono stati ormai confermati come acquisite dai vertebrati attraverso l'HGT. La maggior parte degli altri geni sono stati collegati con enzimi coinvolti nel metabolismo.

Negli esseri umani, hanno confermato 17 geni precedentemente segnalati come acquisiti attraverso l'HGT, e identificato 128 ulteriori geni estranei nel genoma umano che non erano stati precedentemente segnalati.

Alcuni di questi geni sono stati coinvolti nel metabolismo lipidico, compresa la ripartizione degli acidi grassi e la formazione di glicolipidi.

Altri sono stati coinvolti nella risposta immunitaria, tra cui la risposta infiammatoria, la segnalazione delle cellule immunitarie, e le risposte antimicrobiche, mentre ulteriori categorie di geni includono il metabolismo degli aminoacidi, la modifica delle proteine ​​e l'attività antiossidante.

Il team è stato in grado di identificare la probabile classe di organismi da cui provengono i geni trasferiti. Batteri e protisti, un'altra classe di microrganismi, sono stati i donatori più comuni in tutte le specie studiate.

Essi hanno inoltre identificato l'HGT da virus, responsabile per un massimo di ulteriori 50 geni estranei nei primati.
Alcuni geni sono stati identificati come aventi origine da funghi.

Questo spiega perché alcuni studi precedenti, che si sono concentrati solo sui batteri come fonte di HGT, abbiano originariamente respinto l'idea che questi geni fossero 'estranei' in origine.

La maggior parte degli HGT nei primati è risultata antica, verificatasi a volte tra l'antenato comune dei Cordati e l'antenato comune dei primati.

Gli autori affermano che la loro analisi probabilmente sottovaluta la reale portata della HGT negli animali e che l'HGT diretto tra organismi multicellulari complessi è anche plausibile, e già noto in alcune relazioni ospite-parassita.

Si può anche leggere: Le piante OGM sono in grado di trasferire il dna OGM agli esseri umani?

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