Un team di scienziati ha sequenziato, per la prima volta, un minuscolo verme che appartiene a un gruppo di specie esclusivamente asessuate che ha avuto origine circa 18 milioni di anni fa, rendendolo uno dei più antichi lignaggi viventi di animali asessuali conosciuti. Il lavoro rivela come è sfuggito al vicolo cieco evolutivo solitamente incontrato da organismi che non praticano il sesso.

"Gli scienziati hanno cercato di capire come alcuni animali possano sopravvivere per milioni di anni senza sesso perché così rigorosi, l'astinenza a lungo termine è molto rara nel mondo animale, " spiega il professore di biologia della New York University David Fitch, uno dei coautori della ricerca. "Questo fenomeno è significativo nella comprensione della genetica evolutiva perché è in contrasto con l'opinione ampiamente accettata secondo cui la riproduzione sessuale è necessaria per eliminare le mutazioni deleterie e per l'adattamento a un ambiente in cambiamento".

"Per esempio, a breve termine, ereditare copie dei geni di entrambi i genitori di solito fornisce una buona assicurazione contro le mutazioni che potrebbero uccidere la funzione di una di quelle copie geniche, un processo chiamato complementazione, " Fitch continua. "A lungo termine, produrre prole attraverso il rapporto consente l'adattamento a condizioni mutevoli nel tempo perché produce variazione attraverso il rimescolamento genetico, o ricombinazione. Però, perché tale mescolamento non si verifica all'interno delle specie asessuate, tendono ad estinguersi rapidamente. Così, è stato un mistero di vecchia data in biologia come alcuni animali asessuati siano sopravvissuti per così tante generazioni."

La ricerca, condotto da ricercatori del Center for Genomics and Systems Biology della NYU e del Center for Genomic and Computational Biology della Duke University, appare nel diario Biologia attuale .

Il verme appena sequenziato, Diploscapter pachys , è un piccolo, trasparente, nematodi a vita libera e strettamente imparentati con Caenorhabditis elegans , un organismo comunemente usato per la ricerca biomedica.

a differenza di C. elegans , però, D. pachys è asessuale.

Nel fare questa determinazione, gli scienziati hanno usato il DNA per derivare una genealogia che ha rivelato che D. pachys appartiene a un gruppo di specie esclusivamente asessuate che ha avuto origine circa 18 milioni di anni fa.

In un esame più approfondito di come D. pachys riproduce, il gruppo di ricerca ha scoperto che, come molti altri organismi asessuati, il processo di produzione delle cellule germinali - sperma o ovuli - era stato modificato per impedire la ricombinazione, o il rimescolamento che deriva dalla riproduzione sessuale.

"Fondamentalmente, gli animali si stavano clonando, " spiega Fitch. Inoltre, quando i ricercatori hanno studiato i suoi cromosomi, trovarono qualcosa di ancora più sorprendente:c'era solo una coppia di cromosomi.

Parenti stretti, come C. elegans , avere 5-7 cromosomi, ma una coppia di cromosomi singoli, dicono gli scienziati è così raro negli organismi superiori che solo altre due specie animali sono note con questa condizione:una formica e un nematode parassita.

I ricercatori hanno deciso di sequenziare il genoma di D. pachys per testare come era strutturato il singolo cromosoma, sia per perdita che per fusione di più cromosomi ancestrali.

I loro risultati hanno mostrato che D. pachys fonde i sei cromosomi del suo antenato in un singolo cromosoma e salta la prima divisione della meiosi, dove i geni si ricombinano, in modo che la sua prole mantenga l'elevata diversità genetica dei genitori.

"Così, il mistero della sua longevità sembra in gran parte risolto: D. pachys supera gli svantaggi della riproduzione asessuata mantenendo la variazione genetica, e con esso, complemento, " spiega Fitch. " Ironia della sorte, questo si ottiene assicurandosi che non vi sia ricombinazione tra le copie del gene. Se ci fossero, le differenze tra le copie del gene potrebbero andare perse. Infatti, D. pachys si è sbarazzato di molti dei geni necessari per creare il meccanismo di ricombinazione che esiste negli organismi sessuali".