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    Una scimmia e un virus:un milione di anni insieme

    Una scimmia e un virus:un milione di anni insieme. Credito:MIPT

    Un team di ricerca internazionale tra cui Vasily Ramensky, uno scienziato bioinformatico presso il laboratorio di ingegneria del genoma del MIPT, ha classificato le sei specie di scimmie verdi africane in base ai loro genomi, studiato i loro adattamenti genetici al virus dell'immunodeficienza delle scimmie (SIV), e ha prodotto un atlante di espressione genica per una delle specie. I risultati dello studio sono stati pubblicati in due articoli in Genetica della natura .

    L'introduzione di strumenti di sequenziamento e confronto del genoma ha segnato l'inizio di una nuova era nella sistematica animale, consentendo ai ricercatori di ottenere una maggiore precisione nello stabilire la parentela genetica, che non sempre si riflette nella morfologia. Confrontando le informazioni genetiche, ora possiamo determinare i confini delle specie entro i quali la diversità genetica è la più bassa. In questo studio, i ricercatori hanno chiarito le relazioni genetiche tra le specie di scimmie verdi africane, noto anche come scimmie cercopiteco, o cercopitechi. Hanno identificato sei specie provenienti da tutta l'Africa, uno delle Barbados, e uno dalle isole caraibiche di Saint Kitts e Nevis. Ma l'analisi del genoma è più di un modo per perfezionare le tassonomie:può fornire informazioni sull'evoluzione e sulla distribuzione geografica delle specie, così come malattie genetiche specie-specifiche, e altro ancora.

    Le scimmie Vervet sono i primati non umani più strettamente imparentati con gli umani. Sono stati a lungo un importante modello biomedico, ampiamente utilizzato nella ricerca comportamentale, negli studi di resistenza alle infezioni virali, e nello sviluppo di vaccini. I Vervets sono noti per essere ospiti naturali di SIV, che è un parente stretto dell'HIV. Sebbene siano spesso infettati dal virus, Il SIV non fa loro del male:hanno evoluto la capacità di convivere con il virus ed evitare il degrado del sistema immunitario. In uno dei due documenti qui riportati, i ricercatori analizzano un gruppo di geni di scimmia cercopiteco che interagiscono con il SIV.

    L'analisi genetica ha suggerito che il primo incontro di cercopitechi con SIV sia avvenuto circa un milione di anni fa. Con il passare del tempo, una specie ospite originale divergeva in molte, ognuno dei quali ha acquisito i propri adattamenti genetici al SIV. Gli studi sui meccanismi biologici coinvolti nelle interazioni ospite-patogeno nelle scimmie cercopitechi forniscono un milione di anni di dati sulla convivenza con il virus dell'immunodeficienza.

    Tutte le cellule di un organismo portano un identico insieme di geni. Ma a seconda del tessuto e dell'età dell'organismo, le cellule possono avere diversi set di attivi, o espresso, geni responsabili della sintesi proteica. Vasilij Ramenskij, che lavora presso il Laboratorio di Ingegneria del Genoma del MIPT, ha collaborato con i suoi colleghi stranieri per creare una mappa pubblicamente disponibile dell'espressione genica in vari tessuti, comprese quattro regioni del cervello, di 60 scimmie cercopitechi (Chlorocebus aethiops sabaeus) di età diversa dalla colonia di ricerca di Vervet. Rispetto alla ricerca sul soggetto umano, studi che coinvolgono primati non umani forniscono dati più affidabili e riproducibili per diversi motivi:le condizioni di vita, dieta, e altri fattori ambientali sono uniformi e controllati. Inoltre, la preparazione dei tessuti è veloce e standardizzata. Finalmente, la diversità genetica è minore, perché tutti gli animali che vivono in una colonia in cattività discendono da una piccola popolazione ancestrale comune.

    "Grazie al sequenziamento dell'intero genoma, abbiamo accumulato molti dati sul materiale genetico degli esseri umani e molte specie strettamente correlate, "dice Ramenskij, che ha conseguito un dottorato in fisica e matematica ed è specializzato in biologia molecolare. "Però, non sappiamo ancora molto sui ruoli che giocano i geni. L'atlante che abbiamo creato fornisce dati sull'espressione genica in sette tessuti e sei fasi di sviluppo nei cercopitechi. Per i genetisti statistici, servirà come strumento per comprendere il ruolo dei geni nella vita dell'animale".

    I dati sull'espressione genica multitissutale per ogni fase dello sviluppo dell'animale aiuteranno a determinare le funzioni geniche ea comprendere i modelli funzionali e di sviluppo associati a questo organismo. Ad esempio, i ricercatori hanno mostrato una correlazione diretta tra l'età dei cercopitechi e l'espressione dei geni responsabili dello sviluppo e dei cambiamenti in due regioni del cervello, vale a dire, Area di Brodmann 45 e nucleo caudato. L'espressione di questi geni è stata collegata a malattie legate all'età.


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