La risposta dei pesci (rivelata da uno studio della SZN)
L’ordine dei quattro nucleotidi che formano il DNA (Adenina, Timina, Guanina e Citosina) è responsabile dell’informazione necessaria alla cellula per produrre le proteine. Ma il DNA degli organismi animali potrebbe essere condizionato anche dalla sua rigidità strutturale, determinata proprio dal rapporto dei quattro nucleotidi. Può essere quindi vantaggioso essere ricco in Guanina e Citosina? Sembrerebbe proprio di si, visto che un DNA ricco in GC gode di una maggiore flessibilità strutturale, che biologicamente si traduce in una maggiore resistenza allo stress torsionale prodotto durante i processi trascrizionali. Una ricerca condotta nei laboratori della Sezione BEOM della SZN su più di 500 specie di pesci ossei ha evidenziato una correlazione tra GC e metabolismo. Inoltre entrambe le variabili studiate hanno mediamente valori più elevati nelle specie marine che in quelle d’acqua dolce. Stessa differenza è stata osservata tra le specie migratorie e non-migratorie, caratterizzate anche da una diversa estensione dell’area branchiale. (vedi Figura).
Utilizzando inoltre specie modello completamente sequenziate abbiamo potuto confermare non solo che le regioni del genoma con più alti livelli di GC sono anche quelli che presentano più alti livelli di trascrizione, ma che le regioni non codificanti (introni) dei loro geni diventano via via più corti nelle specie che necessitano di livelli di trascrizione più veloci e tassi di respirazione più elevati.
L’osservazione che la struttura stessa del DNA sia sotto selezione naturale ha aperto la possibilità di testare una nuova ipotesi sull’evoluzione della composizione in basi del genoma degli organismi marini, ribaltando l’idea tradizionale di evoluzione neutrale.
Per approfondire l’argomento:
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0103889
http://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-016-2537-1
