[20/11/2012] News
Dai cinghiali ai maiali, i geni per migliorare allevamento e medicina
Quasi 200 scienziati di tutto il mondo, tra i quali anche Anna Anselmo, Bouabid Badaoui, Sara Botti e Elisabetta Giuffra del Parco Tecnologico Padano di Lodi, hanno condotto una ricerca sul genoma del maiale: i risultati hanno contribuito a individuare i geni utili per la produzione suina e hanno accresciuto le nostre conoscenze sulla salute, la scienza e la storia del maiale.
Lo studio "Analyses of pig genomes provide insight into porcine demography and evolution", pubblicato su Nature, sottolinea che «Da 10.000 anni i suini e l'uomo hanno in comune un rapporto stretto e complesso. Dall'addomesticamento alle moderne pratiche di allevamento, gli esseri umani hanno modellato il genoma di suini domestici», Da migliaia di anni il maiale è stato selezionato per una varietà di tratti ed è diventato una fonte importante di proteine animali in molte parti del mondo. La disponibilità dei nuovi strumenti genomici consente la selezione più efficiente e apre nuovi modi per migliorare le caratteristiche relative alla salute degli animali e la qualità della carne.
La ricerca presenta l'analisi della sequenza del genoma di una femmina di maiale Duroc domestica ( Sus scrofa ) e la confronta con il genoma di suini selvatici e domestici provenienti dall'Europa e dell'Asia. I primi suini selvatici vivevano nel sud-est asiatico e dopo si sono diffusi in tutta l'Eurasia. «I nostri risultati - scrivono i ricercatori su Nature - rivelano una profonda spaccatura filogenetica tra cinghiali europei e asiatici ~1 milione di anni fa, e la "selective sweep analysis" indica la selezione di geni coinvolti nel processamento e regolazione dell'Rna. I geni associati alla risposta immunitaria ed all'olfatto mostrano un'evoluzione veloce. I suini il più grande repertorio di geni funzionali recettori olfattivi, il che riflette l'importanza degli odori per questo animale scavatore». I ricercatori hanno scoperto anche che il maiale ha geni olfattivi più particolari degli esseri umani, dei topi e dei cani, ma «Mentre i maiali riescono a sentire con l'olfatto tutta una serie di cose che esseri umani e altri animali non sentono (per esempio i tartufi), il loro senso del gusto è ridotto. Questo è dovuto al fatto che i maiali hanno meno recettori del gusto amaro rispetto agli esseri umani e i geni coinvolti nella percezione dei sapori dolci e umami (che gli umani percepiscono come polposi) sono anch'essi diversi».
Lo studio conclude che «La sequenza del genoma suino fornisce una risorsa importante per ulteriori miglioramenti di queste importanti specie di animali e la nostra identificazione di molte presunte varie cause di malattie varianti estende le potenzialità del maiale come modello biomedico». Infatti la ricerca sostiene l'utilizzo del maiale negli studi delle malattie umane. In totale, ci sono 112 posizioni nelle quali la proteina suina ha lo stesso aminoacido, che è implicato in una malattia negli esseri umani. Martien Groenen, della Wageningen University, osserva: «Sequenziando anche i genomi di altri 48 maiali, abbiamo identificato molte altre varianti genetiche implicate nelle malattie umane, il che indica il maiale come prezioso modello biomedico. Alcune delle aberrazioni di proteine che i maiali condividono con gli umani sono associate a obesità, diabete, dislessia, morbo di Parkinson e morbo di Alzheimer».
La ricerca comprendevano il confronto del genoma del comune maiale domestico, Sus scrofa domesticus, con quello di 10 cinghiali selvatici, ma gli scienziati europei hanno anche confrontato il genoma del maiale con quello di esseri umani, topi, cani, cavalli e mucche e hanno trovato somiglianze tra i maiali e gli esseri umani ma anche un paio di differenze nette.
Data l'importanza economica, culturale e sociale del maiale, la ricerca è stata finanziata dai progetti "Molecular characterization of genetic factors in the pig under selection during speciation, domestication and breeding" del Consiglio europeo della ricerca, "Cutting edge genomics for sustainable animal breeding" e "From sequence to consequence: tools for the exploitation of livestock genomes". Uno degli autori principali dell'articolo pubblicato da Nature, Alan Archibald, dell'Istituto Roslin dell'Università di Edimburgo, è convinto che «L'agricoltura in particolare ne trarrà vantaggio subito. L'industria del maiale ha un eccellente passato nell'adozione rapida di nuove tecnologie e conoscenze». Cordis, il bollettino scientifico dell'Ue, scrive che «Lo scopo di questa ricerca è fornire una serie di nuove strategie di allevamento per migliorare la salute e il benessere degli animali, ridurre il consumo di sostanze chimiche e di energia, minimizzare lo spreco di bestiame e l'inquinamento e massimizzare la sicurezza e la qualità degli alimenti. Il completamento della prima bozza del genoma maiale domestico rappresenta un punto di riferimento importante per gli sforzi in corso per sfruttare e capire la variabilità genetica di questa importante specie agricole. Simultanei sforzi per identificare varianti genetiche in razze suine hanno portato allo sviluppo di un chip di Dna con oltre 60.000 varianti genetiche (Snp). La disponibilità della sequenza del genoma completo offre enormi opportunità per comprendere e sfruttare il controllo genetico di tratti complessi a beneficio di bestiame, del consumatore e dell'ambiente. Una sequenza completa del genoma è un riferimento importante per caratterizzare ulteriormente variazione genetica in altri individui e di studiare come questa variazione influisce variazione fenotipica dei caratteri economicamente importanti».
Uno dei leader del team di ricerca, Larry Schook dell'Università dell'Illinois, ha approfondito la diversità tra suini domestici e selvatici: «Il confronto tra i cinghiali selvatici asiatici ed europei ha rivelato significative differenze genetiche, risultato della loro separazione avvenuta circa 1 milione di anni or sono. Sono stati separati così a lungo che la stirpe asiatica e quella europea sono quasi sotto-specie adesso e i cinghiali selvatici europei e asiatici hanno perso molto della loro diversità genetica circa 20.000 anni fa, probabilmente a causa di un evento di glaciazione globale». Groenen aggiunge: «Avevamo prove di studi precedenti, ma questi studi si occupavano del Dna mitocondriale, una piccola molecola di Dna ereditata solo dalla madre. Con la sequenza completa del genoma di diversi cinghiali selvatici adesso abbiamo un quadro molto più chiaro di questi eventi».