Ogni mammifero moderno, da un ornitorinco a una balenottera azzurra, discende da un antenato comune vissuto circa 180 milioni di anni fa. Non sappiamo molto di questo animale, ma l'organizzazione del suo genoma è stata ricostruita computazionalmente da un team internazionale di ricercatori. Il lavoro è pubblicato il 30 settembre in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"I nostri risultati hanno importanti implicazioni per la comprensione dell'evoluzione dei mammiferi e per gli sforzi di conservazione", ha affermato Harris Lewin, illustre professore di evoluzione ed ecologia presso l'Università della California, Davis, e autore senior dell'articolo.

I ricercatori hanno attinto a sequenze genomiche di alta qualità di 32 specie viventi che rappresentano 23 dei 26 ordini conosciuti di mammiferi. Includevano umani e scimpanzé, vombati e conigli, lamantini, bovini domestici, rinoceronti, pipistrelli e pangolini. L'analisi includeva anche i genomi di pollo e alligatore cinese come gruppi di confronto. Alcuni di questi genomi vengono prodotti nell'ambito del progetto Earth BioGenome e di altri sforzi di sequenziamento del genoma della biodiversità su larga scala. Lewin presiede il gruppo di lavoro per il progetto Earth BioGenome.

La ricostruzione mostra che l'antenato dei mammiferi aveva 19 cromosomi autosomici, che controllano l'eredità delle caratteristiche di un organismo al di fuori di quelle controllate dai cromosomi legati al sesso (questi sono accoppiati nella maggior parte delle cellule, per un totale di 38), più due cromosomi sessuali, ha detto Joana Damas, primo autore dello studio e ricercatore post-dottorato presso l'UC Davis Genome Center. Il team ha identificato 1.215 blocchi di geni che si trovano costantemente sullo stesso cromosoma nello stesso ordine in tutti i 32 genomi. Questi elementi costitutivi di tutti i genomi dei mammiferi contengono geni che sono fondamentali per lo sviluppo di un embrione normale, ha detto Damas.

I cromosomi sono stabili per oltre 300 milioni di anni

I ricercatori hanno trovato nove cromosomi interi o frammenti di cromosomi nell'antenato dei mammiferi, il cui ordine dei geni è lo stesso nei cromosomi degli uccelli moderni.

"Questa notevole scoperta mostra la stabilità evolutiva dell'ordine e dell'orientamento dei geni sui cromosomi in un arco di tempo evolutivo esteso di oltre 320 milioni di anni", ha detto Lewin.

Al contrario, le regioni tra questi blocchi conservati contenevano sequenze più ripetitive ed erano più soggette a rotture, riarrangiamenti e duplicazioni di sequenze, che sono i principali motori dell'evoluzione del genoma.

"Le ricostruzioni del genoma ancestrale sono fondamentali per interpretare dove e perché le pressioni selettive variano tra i genomi. Questo studio stabilisce una chiara relazione tra l'architettura della cromatina, la regolazione genica e la conservazione del legame", ha affermato il professor William Murphy, della Texas A&M University, che non era un autore del carta. "Ciò fornisce le basi per valutare il ruolo della selezione naturale nell'evoluzione dei cromosomi nell'albero della vita dei mammiferi".

I ricercatori sono stati in grado di seguire i cromosomi ancestrali in avanti nel tempo dall'antenato comune. Hanno scoperto che il tasso di riarrangiamento cromosomico differiva tra i lignaggi dei mammiferi. Ad esempio, nella stirpe dei ruminanti (che porta ai moderni bovini, pecore e cervi) c'è stata un'accelerazione nel riarrangiamento 66 milioni di anni fa, quando l'impatto di un asteroide uccise i dinosauri e portò all'ascesa dei mammiferi.

I risultati aiuteranno a comprendere la genetica dietro gli adattamenti che hanno permesso ai mammiferi di prosperare su un pianeta in evoluzione negli ultimi 180 milioni di anni, hanno affermato gli autori. + Esplora ulteriormente

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