I geni di uno stesso lievito e la selezione naturale: oltre la complessita’ darwiniana
La selezione naturale è ben più complessa, ma anche più potente, di quanto compreso da Charles Darwin: l’ultimo studio a suffragare questa ipotesi, i cui risultati sono riportati in anteprima sul sito dela rivista Nature, mostra come essa agisca non solo su singoli geni ma su gruppi di essi.
Ciò spiegherebbe, come hanno sottolineato i ricercatori della Vanderbilt University di Nashville, in Tennessee, coordinati da Antonis Rokas, in che modo alcuni organismi – tra cui alcuni patogeni batterici – mantengano alti livelli di diversità e si adattino rapidamente a nuovi stress.
Lavorando insieme con i colleghi della University of Colorado School of Medicine (UCSM) e dell’Universidade Nova de Lisboa in Portogallo, Rokas ha trovato che il lievito Saccharomyces kudriavzevii esiste in due differenti stati: il primo può digerire efficientemente il galattosio mentre l’altro no.
La variante trovata in Portogallo e che consuma il galattosio utilizza un network di sei geni per convertire lo zucchero in energia. La variante scoperta in Giappone, invece, che non può digerire il galattosio, ha mantenuto comunque per milioni di anni una versione non funzionante del network.
“Questo livello di divergenza genetica è normale tra specie imparentate solo alla lontana, come l’essere umano e il topo. È un fatto sorprendente, quindi, che sia stato mantenuto in una singola specie di lievito”, ha commentato Mark Johnston ricercatore dell’UCSM che ha partecipato alla ricerca.
Normalmente, la selezione naturale e la ricombinazione agiscono sinergicamente per mantenere attiva una singola versione dei geni che svolgono funzioni critiche o che forniscono agli organismi un vantaggio adattativo.
Questo però non è avvenuto nel caso di S. kudriavzevii. Quando infatti gli studiosi hanno confrontato i genomi delle popolazioni portoghese e giapponese, hanno trovato che la divergenza tra il network di geni per il galattosio è maggiore di quella dei due genomi considerati complessivamente.
Ciò indicherebbe che i due stati sono coesistiti per milioni di anni e che sono stati perciò conservati dalla selezione naturale. Esiste anche un tipo di selezione naturale, denominata selezione stabilizzante, che mantiene attivamente differenti versioni di un singolo gene all’interno di un pool genico.
“Tutti i casi di selezione stabilizzante identificati finora coinvolgono un singolo gene” ha puntualizzato ancora Rokas. “lLapsetto inusuale della nostra scoperta è che stiamo parlando di un network di geni dispersi lungo tutto il genoma del lievito.”
