Lo studio condotto dall’università politecnica delle marche ha esaminato il comportamento di specifici geni nei pinguini imperatore e reali. L’analisi si è concentrata sulle variazioni genetiche e sull’attività dei geni, evidenziando come la selezione naturale agisca diversamente a seconda dell’espressione genica. Questa scoperta offre nuove chiavi di lettura sul modo in cui le popolazioni mantengono la salute del proprio patrimonio genetico, con una rilevanza diretta per la conservazione delle specie.
L’analisi del dna e dell’espressione genica nei pinguini imperatore e reali
Il gruppo guidato da Emiliano Trucchi, ricercatore presso il dipartimento di scienze della vita e dell’ambiente dell’università politecnica delle marche, ha esaminato i genomi di due specie affini, il pinguino imperatore e quello reale. Questi uccelli sono geneticamente vicini, ma presentano storie demografiche molto diverse. I ricercatori hanno sequenziato il dna e analizzato i livelli di espressione genica, cioè la quantità con cui particolari geni vengono “attivati”.
Emerge chiaramente che i geni più attivi, definiti come “altamente espressi”, subiscono una pressione di selezione purificante molto intensa. Questo fenomeno si verifica indipendentemente dalla dimensione della popolazione, un dettaglio significativo considerando che spesso le popolazioni ridotte tendono ad accumulare mutazioni dannose. Invece, nel caso dei geni più utilizzati, il materiale genetico è protetto in modo rigoroso da alterazioni dannose, quasi come se fossero sottoposti a un controllo qualità continuo.
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Il professor Trucchi paragona questo processo a una fabbrica dove il macchinario più importante riceve maggiore attenzione e controllo. Le parti che funzionano più spesso, e che sono essenziali per il lavoro quotidiano, vengono collaudate con maggior rigore per evitare guasti o difetti. Così, i geni altamente espressi, cruciali per le funzioni vitali dei pinguini, vengono mantenuti in condizioni ottimali dalla selezione purificante, che elimina le mutazioni potenzialmente dannose.
Questa analogia chiarisce come non tutte le mutazioni nel genoma incidano allo stesso modo sulla salute di una specie. Le alterazioni che riguardano geni poco espressi, o attivi in modo saltuario, convincono meno la selezione naturale a intervenire con forza, perché il loro impatto sul funzionamento generale è meno rilevante. Al contrario, quando si tratta di geni parte fondamentale del “macchinario biologico”, la lotta contro la degenerazione genetica si fa feroce.
Conseguenze per la biologia della conservazione e nuove prospettive
Le implicazioni di questa scoperta si estendono al campo della biologia della conservazione. Fino a oggi, gli scienziati hanno spesso stimato il rischio di estinzione di una specie esaminando il numero complessivo di mutazioni potenzialmente dannose nel suo genoma. Questo metodo, però, potrebbe portare a conclusioni fuorvianti.
Le mutazioni che si trovano in geni poco espressi potrebbero non influenzare significativamente la salute o la capacità riproduttiva di una popolazione. Di conseguenza, una specie con un alto numero di tali mutazioni potrebbe mostrare comunque una buona resilienza genetica. Lo studio di Trucchi e colleghi suggerisce di integrare nelle valutazioni della diversità genetica un’analisi dell’espressione genica, per capire meglio quali variazioni sono realmente pericolose.
Un nuovo approccio per la conservazione delle specie
Con questa nuova prospettiva, si può affinare il modo in cui si classificano le specie a rischio, riconoscendo che non tutte le mutazioni pesano allo stesso modo sul loro destino. L’approccio potrebbe supportare strategie di tutela più mirate, che tengano conto della funzione dei geni e della loro importanza nel mantenere in vita una popolazione.
Lo studio pubblicato su Molecular Biology and Evolution amplia quindi la comprensione di come la selezione naturale protegga i pinguini da minacce genetiche, indipendentemente dalla loro grandezza demografica. Questi risultati invitano a ripensare le metriche usate in conservazione, con attenzione particolare all’attività genica e all’effetto reale delle mutazioni.