Una ricerca pubblicata su PNAS descrive il meccanismo con cui un singolo interruttore genetico permette ad alcune farfalle di imitare il disegno alare di specie sgradevoli o tossiche. Il lavoro si è concentrato su Papilio alphenor e combina sequenziamento genomico moderno con esperimenti basati su CRISPR per studiare l'evoluzione e la funzione del gene coinvolto.
I ricercatori hanno studiato il gene doublesex, noto come supergene in altri animali, ma in questo caso agisce da solo per controllare la mimetica. Hanno scoperto che le due alleli mostrano poche differenze nella proteina stessa; invece la nuova allele ha acquisito sei elementi cis-regolatori, piccoli segmenti di DNA non codificante nelle vicinanze. La funzione di questi elementi dipende dalla proteina doublesex: insieme modificano il modo in cui il gene viene attivato e producono il motivo mimetico femminile.
In Papilio alphenor solo le femmine sviluppano il motivo alternativo, aggiungendo macchie arancioni a chiazze bianche per imitare specie tossiche, mentre i maschi mantengono chiazze bianche su sfondo nero. L'allele influenza anche vari geni a valle noti per contribuire allo sviluppo del piano corporeo e alla formazione dei motivi alari.
Secondo Nicholas VanKuren i risultati indicano dove cercare nel genoma gli interruttori che controllano i colori, e Marcus Kronforst osserva che la grande diversità delle farfalle le rende un buon sistema per studiare come la variazione genetica genera nuove forme. Lo studio è stato finanziato dai National Institutes of Health; fonte: University of Chicago, post su Futurity.
Parole difficili
- interruttore genetico — segmento che controlla l'espressione di un gene
- allele — versione alternativa di uno stesso genealleli
- cis-regolatore — sequenza non codificante che regola un gene vicinocis-regolatori
- attivare — mettere in funzione o iniziare l'espressione genicaattivato
- genoma — insieme del materiale genetico di un organismo
- supergene — gruppo di geni che agiscono insieme
- piano corporeo — organizzazione generale delle parti del corpo
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- Perché l'aggiunta di elementi cis-regolatori può modificare i motivi delle ali senza grandi cambiamenti nella proteina?
- Quali benefici potrebbe dare la mimetica alle femmine di Papilio alphenor e come questo potrebbe influire sull'evoluzione della specie?
- In che modo, secondo il testo, la grande diversità delle farfalle aiuta gli scienziati a studiare la variazione genetica?
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