La variabilità delle razze locali

Uno studio pubblicato su Science ha confrontato i genomi di diverse razze locali della pianta Arabidopsis thaliana, riscontrando una grande variabilità come conseguenza di adattamento alle condizioni ambientali.

Una specie cosmopolita è in grado di sopravvivere in una vasta gamma di ambienti e di adattarsi alle diverse condizioni esterne a cui sono sottoposte. Questo adattamento alle condizioni ambientali può influire fortemente sui genomi, che risultano quindi estremamente variabili. E' il caso della "pianta da laboratorio" Arabidopsis thaliana che, in condizioni naturali, presenta numerose razze locali.
Un gruppo di ricercatori americani e tedeschi, capeggiati da Detlef Weigel del Max Planck Institute for Developmental Biology, ha confrontato i genomi di 19 varietà di Arabidopsis provenienti da diverse regioni del pianeta e quello della razza di laboratorio, interamente sequenziato nel 2000. Sono stati infatti analizzati i DNA di piante africane, eurasiatiche e americane, che risiedevano in una fascia compresa tra il Circolo Polare Artico e i tropici.
I risultati, pubblicati sulle pagine della prestigiosa rivista Science, indicano una sorprendente variabilità, molto superiore alle aspettative. Infatti, in seguito all'utilizzo di una complicata procedura di marcatura e sequenziamento e di sofisticati metodi satistici, emerge che tutte le 180 unità geniche analizzate risultano differenti tra le diverse popolazioni. Inoltre, vi sono alcune regioni genomiche che risultano delete in alcune varietà e numerosi geni che hanno perso la propria funzione originaria. Questa grande variabilità intraspecifica, secondo i ricercatori, riflette un processo di adattamento a condizioni ambientali locali.
Tramite modificazioni del genoma, infatti, le piante sono in grado di resistere a periodi lunghi di siccità, di estendere la crescita dei rami e delle radici per captare meglio il sole e l'acqua e di prolungare la stagione di crescita vegetativa, dipendenta dal fotoperiodo e dalla latitudine e di affrontare i diversi ceppi di patogeni che le attaccano. Sono proprio i geni deputati alla difesa dai parassiti quelli che presentano una maggiore variabilità.
Questa analisi genomica comparata, che non ha precedenti, consente di capire in che modo i geni interagiscono con i diversi ambienti e di focalizzare l'attenzione sulla natura popolazionale delle specie. Solo conoscendo le diverse varietà di una specie e considerando che le specie non sono mai entità panmittiche (tutti gli individui non hanno la stessa possibilità di riprodursi con chiunque) sarà possibile, ad esempio, sviluppare politiche di protezione e conservazione più incisive.

Andrea Romano