Fonte: Le ScienzeL'accumulo di nuove inserzioni di elmenti trasponibili del DNA facilita, soprattutto nelle specie vegetali con autofecondazione, la creazione di nuove reti di regolazione in risposta agli stress indotti.
Il DNA è pieno di elementi "mobili" ossia di sequenze di basi che sono in grado di spostarsi e reinserirsi nel genoma, anche se finora non era chiaro come l'organismo possa sopravvivere a rapide "esplosioni" di centinaia e anche migliaia di inserzioni di tali elementi. Ora per la prima volta biologi vegetali dell'Università della Georgia hanno documentato l'impatto di una simile "esplosione" in una varietà di riso che, nel corso di un esperimento, ha accumulato oltre 40 nuove inserzioni per pianta per generazione di un elemento chiamato mPing. "Ciò che abbiamo scoperto è decisamente nuovo e abbastanza sorprendente", ha detto Susan Wessler, che ha diretto la ricerca e firma un articolo su "Nature". "Gli elementi trasponibili tendono a evitare di inserirsi negli esoni, le sequenze codificanti per proteine. Ma, cosa ancora più importante, si è mostrato che nel riso e in altre piante con autofecondazione queste esplosioni di inserimenti di elementi trasponibili possono essere una soluzione decisiva per generare rapidamente diversità genetica di fronte a un ambiente in perenne mutamento."L'esistenza di elementi trasponibili è nota da decenni, ma le ragioni del loro "successo" sono rimaste finora alquanto sfuggenti, a dispetto del fatto che essi rappresentino nell'uomo quasi la metà del genoma e in alcune piante addirittura il 90 per cento. Grazie al sequenziamento del genoma del riso e alla localizzazione di quasi tutti i circa 30.000 geni che esso possiede, Wessler e collaboratori hanno potuto identificare gli esatti siti di quasi 2000 nuove inserzioni di mPing per poi determinarne l'effetto sull'espressione delle proteine. Hanno inoltre mostrato che un ampio sottoinsieme dei nuovi alleli che contengono mPing "possono effettivamente essere di beneficio all'ospite creando nuove e utili reti di regolazione per stress indotti". Nel caso specifico lo stress testato dai ricercatori era rappresentato dalla siccità e da un aumento della salinità nell'ambiente. "Va ricordato che per quasi tutte le piante e gli animali che si accoppiano la maggior parte dei loro elementi trasponibili è stata inserita da centinaia di migliaia a milioni di anni fa; per questo, essere in grado di osservare gli effetti del loro rapido aumento in un genoma ben caratterizzato come quello del riso ci offre uno squarcio su quegli eventi critici primitivi consentendoci di intravedere come essi alterano l'organismo ospite", ha detto Wessler. La dimostrazione che un rapido aumento delle inserzioni genera nuove reti di regolazione è coerente con l'idea di Barbara McClintock, la ricercatrice premio Nobel che scoprì questi elementi, secondo la quale tali elementi sarebbero uno dei fattori chiave dei cambiamenti evolutivi.A quanto pare, hanno osservato i ricercatori, la capacità di mPing di centrare i suoi siti di inserzione consente di mitigare gli effetti di una rapida improvvisa esplosione di inserzioni di elementi trasponibili su larga scala, una cosa che potrebbe mettere a rischio la salute dell'ospite. (gg)
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