Sunday, March 16, 2008

Quanto velocemente evolve il DNA mitocondriale?

Si ritiene comunemente che il DNA mitocondriale evolva dieci volte più velocemente di quello nucleare: ma è sempre vero? Un articolo in pubblicazione sul Journal of Molecular Evolution mostra come Poriferi e Cnidari non seguano questa regola.

Nel corso degli ultimi anni il DNA barcoding è stato ripetutamente proposto come strumento per inventariare la biodiversità del nostro pianeta e numerosi gruppi di ricerca ne hanno verificato l'applicabilità in diversi taxa.

Il presupposto essenziale perché il barcoding possa funzionare è che esista a livello del gene coxI (utilizzato come marcatore molecolare per i progetti di DNA barcoding) una sufficiente variabilità per distinguere tutti i viventi. In particolare, il barcoding si fonda sul concetto di barcoding gap ovvero sul fatto che esista una variabilità intraspecifica della sequenza coxI inferiore alla variabilità interspecifica. Questo presupposto può essere tuttavia vero solamente se il DNA mitocondriale evolve in modo sufficientemente veloce per accumulare quel minimo di variabilità interspecifica che serve per usare la sequenza coxI come “firma molecolare” di una specie. Al momento non è, tuttavia, noto quali siano i reali limiti di applicabilità del DNA barcoding e soprattutto non è certo che il concetto di barcoding gap trovi una reale applicabilità in tutti i viventi.

Sul sito della rivista Journal of Molecular Evolution è disponibile in anteprima un interessante articolo di Danwei Huang, Rudolf Meier, Peter A. Todd e Loke Ming Chou dal titolo “Slow mitochondrial COI sequence evolution at the base of the metazoan tree and its implications for DNA barcoding” in cui gli autori mostrano come Poriferi e Cnidari presentino sequenze mitocondriali con ridotto tasso di evoluzione.

In particolare, avvalendosi di oltre 600 sequenze coxI (nella pubblicazione gli autori fanno riferimento al gene con la vecchia denominazione di COI) viene mostrano che il DNA mitocondriale delle 224 specie di poriferi e cnidari studiati ha un ridotto tasso di divergenza e quindi una variabilità insufficiente per permettere l’identificazione delle specie avvalendosi del DNA barcoding.

Da un punto di vista evolutivo è interessane notare che anche i funghi hanno un ridotto tasso di divergenza nella sequenza dei geni mitocondriali ( e di coxI in particolare) ad indicare che la presenza di un genoma mitocondriale con un ridotto tasso di evoluzione è un carattere plesiomorfo (primitivo) nei Metazoi.

Mauro Mandrioli

Danwei Huang, Rudolf Meier, Peter A. Todd, Loke Ming Chou (2008) “Slow mitochondrial COI sequence evolution at the base of the metazoan tree and its implications for DNA barcoding” Journal of Molecular Evolution, doi 10.1007/s00239-008-9069-5.

4 comments:

Anonymous said...

Perche non:)

Anonymous said...

leggere l'intero blog, pretty good

Manzelli said...

2010 Biodiversity Year and Knowledge Change

Dear Friends and collegues , on a same conceptual road map og the
International Year of Biodiversity 2010 , the Egocreanet /LRE-
Florence (IT) would find potential partners and supporters of the
project idea title "Knowledge Change 2010 project" to apply a creative
adaptation through an innovative developmental strategy to the
knowledge change situation in biodiversity , both in industrial and in
emergent countries. A meeting will be hald in Florence (IT) in March
2010 . ( for more info. write to pmamzelli@gmail.com )
You can find the preliminary idea in brief in
:http://www.wbabin.net/science/manzelli75.pdf
After the first agreement with potential partners EGOCREANET/LRE
,would start to develop a more complete and shared strategic research
program on knowledge change for improving a world wide biodiversity
development , in order to share the K.Change -2010 project
conceptually driven by on KBBE and Green Economy and Biodiversity
developmental strategies.

Thank you for your kind attention and reply for a fruitful cooperation .
. Paolo Manzelli Firenze pmanzelli@gmail.com ; www.edscuola.it/lre.html

Manzelli said...

Il giorno 26 febbraio 2010 19.35, Paolo Manzelli  ha scritto:
Cari amici  di EGOCREANET , vi sottopongo una riflessione per un dibattito al convegno sulla Bio-diversita di Firenze del 10/03/10 in Palazzo Strozzi sala Ferri del Vieusseux. www.egocreanet.it
Sapete che mi sono interessato fin dal mio ritorno dal convegno in Benin per la Fondazione del COMOPA presso il Cenro IDEE (Aprile 2009) della attivita del DNA-Mitocondriale nell' attuare una dinamica di relazioni con l' ambiente mediata dalla alimentazione e dalla respirazione.http://www.edscuola.it/archivio/lre/pelle_nera.pdf
Ora sapendo che il mt. DNA e di derivazione esclusivamente femminile, mi sovviene alla mente che l' adattamento epigenetico all' ambiente che viene accelerato quando l' ambiente in cui viviamo si modifica rapidamente, determina come conseguenza un gap nel fitness sessuale tra i sessi maschile e femminile. L' adattamento epigenetico dei mitocondri di esclusiva eredita femminile , e' sostanzialmente indipendente dai criteri piu noti della ereditarieta mendeliana, e quindi sospetto che l' attivita epigenetica dei mitocondri di esclusiva origine materna possa incidere notevolmente nell' indurre consistenti variazioni nelle attivita sessuali dell' uomo e della donna che da una attivita biologica si riversano in comportamenti sociali.
 La incapacita dei maschi a trasmettere mitocondri ,esclude infatti qualsiasi diretta risposta evolutiva non solo epigenetica ma anche nella differenziazione tra i comosomi X ed Y , cosi che  puo generare conseguenze ereditabili che agiscono su  molteplici attivita biologiche , che sono in relazione alla possibilita di piu frequenti mutazioni del mt-DNA in rapporto a quelle piu stabili del DNA nucleare.
Mi domando pertanto quanto detto sopra ad es. possa avere  conseguenze sul fitness del comportamento sessuale maschile ? 
Quanto sopra mi e sovvenuto alla mente dopo aver letto che sta aumentando la infertilita maschile , sia per il basso numero di spermatozoi e la loro diminuita virulenza , fenomeno che comporta il piu ampio ricorso alle tecniche di fecondazione assistita ed e noto che l' infertilità è senza dubbio una condizione che si diffonde con l' aumentare delle condizioni di inquinamento e di malnutrizione.
Di tale problematica ho avuto modo di interessarmi conducendo una analisi puntuale sui cambiamenti alimentari che provocano modalita generalizate di malnutrizione nel dare sviluppo al Progetto Europeo "FOOD for Brain and Brain To Food" vedi: http://www.egocrea.net/MALNUTRITION_IN_AFRICA.pdf, per cui mi sono reso conto di quanto tali fondamentali problematiche sono grandemente trascurate in questa nostra societa dell' entertainment , dove si parla prevalemtemente di calcio, canzonette, e di truffe e altre questioni amene , che nell' insieme dimostrano putroppo un livello di incoscienza sociale e culturale che con difficolta' cerchiamo di superare nei nostri incontri organizzati da EGOCREANET/LRE e collaboratori. 
Spero pertanto in v numerosi interventi all' incontro del 10/03/10 a Firenze Paolo Manzelli