L'acquisizione di nuovi elementi di DNA che fungono da promotori dell'espressione di un gene è alla base di quella trasformazione delle pinne in zampe che ha permesso la colonizzazione della terraferma. A stabilirlo è stata una ricerca condotta da biologi dell'Universidad Pablo de Olavide a Siviglia, in Spagna, che ne riferisce in un articolo pubblicato sulla rivista “Developmental Cell”.
La conquista dell'ambiente terrestre da parte dei vertebrati ha rappresentato un evento cruciale nella storia dell'evoluzione. Le testimonianze fossili permettono di ricostruire con una certa chiarezza le profonde trasformazioni a cui sono andate incontro le appendici dei primi animali consentendo loro non solo di trascinarsi faticosamente fuori dall'acqua, ma di camminare agevolmente sulla terra, e indicano nei tetrapodi il primo gruppo di vertebrati dotato di questa capacità.
Quali siano state le mutazioni a livello genetico corrispondenti a questo cambiamento nel fenotipo è però finora rimasto alquanto oscuro. Per cercare di chiarire la questione i ricercatori diretti da José Luis Gómez-Skarmeta hanno inserito nelle cellule dei tessuti embrionali di un pesce zebra (Danio rerio) destinati a diventare pinne una copia in più del gene HOXD13, coinvolto nella regolazione della differenziazione dei tessuti in diverse parti del corpo.
I ricercatori hanno così potuto osservare che la conseguente maggiore produzione delle proteina espressa da quel gene determinava da un lato la produzione di una maggior quantità di tessuto cartilagineo e dall'altro una riduzione del tessuto della pinna, secondo uno schema che, sorprendentemente, ricapitolava alcuni aspetti chiave dello sviluppo embrionale degli arti degli animali terrestri.
A questo punto Gómez-Skarmeta e collaboratori si sono chiesti se nuovi elementi di controllo del gene potessero
aver causato un suo aumento di espressione, e hanno confrontato la struttura del gene e dei suoi promotori nel pesce e nel topo.
“Abbiamo scoperto che inserendo nel pesce un elemento di controllo presente nel topo, si potenziava l'espressione del gene nell'abbozzo embrionale della parte distale della pinna. Questo indica che l'apparato molecolare in grado di attivare questo elemento di controllo era presente anche nell'ultimo antenato comune ad animali dotati di pinne e di zampe. E che sia stato proprio così è dimostrato dal fatto che ne abbiamo identificati i 'resti' in Danio rerio.”
La scoperta, sottolineano gli autori, può avere implicazioni anche per la comprensione della genesi di alcune malattie genetiche associate alla malformazione degli arti.
http://www.lescienze.it/news/2012/12/11/news/dalle_pinne_agli_arti_geni_elementi_regolatori_promotori_sommario-1413987/
