Tutti i mammiferi moderni discendono da un antenato comune vissuto circa 180 milioni di anni fa. Gli scienziati sanno poco di questo animale, ma l'organizzazione del suo genoma è stata ricostruita da un team internazionale di ricercatori.
I nostri risultati hanno importanti implicazioni per la comprensione dell'evoluzione dei mammiferi e per gli sforzi di conservazione", ha affermato Harris Levin, professore di evoluzione ed ecologia presso l'Università della California, Davis e autore senior dell'articolo.
I ricercatori hanno utilizzato sequenze genomiche di alta qualità di 32 specie viventi, che rappresentano 23 dei 26 ordini conosciuti di mammiferi.
Tra loro c'erano umani e scimpanzé, vombati e conigli, lamantini, bestiame, rinoceronti, pipistrelli e pangolini.
L'analisi includeva anche genomi di pollo e alligatore cinese come gruppi di confronto. Alcuni di questi genomi sono prodotti dal progetto Earth BioGenome e altri sforzi di sequenziamento del genoma della biodiversità su larga scala.
La ricostruzione mostra che l'antenato dei mammiferi aveva 19 cromosomi autosomici, che controllano l'eredità delle caratteristiche dell'organismo oltre a quelle controllate dai cromosomi legati al sesso (sono accoppiati nella maggior parte delle cellule, per un totale di 38), più due cromosomi sessuali.
Il team di scienziati ha identificato 1.215 blocchi di geni che si verificano in sequenza sullo stesso cromosoma nello stesso ordine in tutti i 32 genomi.
Questi elementi costitutivi di tutti i genomi dei mammiferi contengono geni che sono fondamentali per lo sviluppo di un embrione normale, affermano i ricercatori.
I cromosomi sono stabili da oltre 300 milioni di anni
I ricercatori hanno trovato nove cromosomi completi, o frammenti di cromosomi, in un antenato di mammiferi il cui ordine genico è lo stesso di quello che si trova sui cromosomi degli uccelli moderni.
Questa notevole scoperta mostra la stabilità evolutiva dell'ordine e dell'orientamento dei geni sui cromosomi in un lungo periodo evolutivo di oltre 320 milioni di anni, affermano gli scienziati.
Al contrario, le regioni tra questi blocchi conservati contenevano sequenze più ripetitive ed erano più inclini a rotture di sequenze, riarrangiamenti e duplicazioni, che sono i principali motori dell'evoluzione del genoma.
La ricostruzione del genoma ancestrale è fondamentale per interpretare dove e perché le pressioni selettive differiscono tra i genomi. Questo studio stabilisce una chiara relazione tra architettura della cromatina, regolazione genica e mantenimento del collegamento. Fornisce una base per valutare il ruolo della selezione naturale nell'evoluzione cromosomica in tutto l'albero della vita dei mammiferi.
I ricercatori sono stati in grado di tracciare i cromosomi ancestrali in avanti nel tempo da un antenato comune. Hanno scoperto che il tasso di riarrangiamento dei cromosomi differiva tra i lignaggi dei mammiferi.
Ad esempio, nel lignaggio dei ruminanti (che porta ai moderni bovini, pecore e cervi), c'è stata un'accelerazione della ricostruzione 66 milioni di anni fa, quando l'impatto di un asteroide spazzò via i dinosauri e portò all'ascesa dei mammiferi.
I risultati aiuteranno a capire la genetica dietro gli adattamenti che hanno permesso ai mammiferi di prosperare su un pianeta in evoluzione negli ultimi 180 milioni di anni, affermano gli autori.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PNAS.
2022-09-28 19:13:03
Autore: Vitalii Babkin