Nuovi meccanismi evolutivi nelle carici

I cromosomi, fasci di DNA comuni a tutte le piante e gli animali, sono tenuti insieme e controllati tramite un’area centrale denominata centromero. Alcune piante e animali hanno un centromero diffuso per tutta la lunghezza del cromosoma; si fa riferimento a tali cromosomi con il termine olocentrico.

Da prove recenti emerge che i cromosomi olocentrici influenzano l’evoluzione della specie in cui compaiono. Il progetto HOLOCHROMEVOL (“Holocentric chromosome evolution and the origins of biodiversity in a hyper-diverse plant lineage”), finanziato dall’UE, sta studiando questo fenomeno nel genere della carice (Carex) comune europea.

Il Carex costituisce un genere interessante: le ridisposizioni dei cromosomi hanno determinato ampie differenziazioni genetiche nell’ambito della specie accanto a un’ampia diversità nella genealogia (oltre duemila specie). Il genere presenta cromosomi olocentrici e, pertanto, è probabile che essi abbiano inciso sulla diversità genetica del genere.

Il progetto ha effettuato esperimenti di coltivazione a lungo termine con il Carex, sia all’interno che tra le specie. Ai fini di ulteriori analisi, sono state coltivate, incrociate e raccolte varie generazioni di discendenze.

Per valutare le ridisposizioni dei cromosomi e il modo con cui tale fenomeno sia correlato agli incroci in tali piante, è stato utilizzato il sequenziamento genetico ad alta intensità di elaborazione. I ricercatori hanno scoperto che il tasso di germinazione diminuisce in corrispondenza dell’aumento delle ridisposizioni cromosomali.

Si tratta della prima conferma della possibilità dei cromosomi olocentrici di incidere sulla riproduzione (e pertanto sull’evoluzione) di un organismo. HOLOCHROMEVOL ha prodotto un modello in vivo per consentire ad altri scienziati di studiare le relazioni tra cromosomi olocentrici, evoluzione e speciazione.