Menu

Quattro bdelloid rotiferi in genere Adineta
C. G. Wilson 2018

Nel 2016, uno studio ha suggerito che bdelloid rotiferi coltivare la diversità genetica attraverso la condivisione di DNA tra di loro, tramite trasferimento orizzontale. Ma nel lavoro pubblicato oggi (12 luglio) in Current Biology, un team di ricerca separato identifica la probabile contaminazione nei dati grezzi del primo rapporto, sfidando le sue conclusioni e illuminando la necessità di ulteriori indagini.

“Sappiamo che i rotiferi bdelloidi sono animali molto strani, quindi la storia sembrava possibile a prima vista”, afferma Chris Wilson, biologo evoluzionista dell’Imperial College di Londra e coautore del nuovo documento. “Sappiamo da molto tempo, ad esempio, che hanno un sacco di DNA estraneo inaspettato nelle loro cellule che è stato rubato da cose come piante e batteri, quindi a molte persone sembrava naturale che potessero scambiare anche il DNA l’uno con l’altro.”

I rotiferi bdelloidi sono microscopici animali d’acqua dolce che si trovano in tutto il mondo. E anche se sono stati in giro per almeno 80 milioni di anni, non hanno avuto molto sesso—almeno per quanto gli scienziati possono dire. ” Questo divertente piccolo organismo acquatico è molto speciale”, dice Matthew Meselson, un biologo evoluzionista dell’Università di Harvard che non ha partecipato a nessuno studio, in quanto consente ai ricercatori di indagare sulla domanda: “qual è il ruolo della riproduzione sessuale nell’evoluzione? Questo è un grosso problema nella teoria dell’evoluzione.”

Qualunque sia la loro modalità riproduttiva, alla fine non li rende meno interessanti.

—Tanja Schwander, Università di Losanna

Gli animali che si riproducono asessualmente esistono certamente, ma per preservare la diversità, hanno bisogno di un modo per scambiare informazioni genetiche o rischiano di morire. Una possibilità che gli scienziati hanno esaminato è il trasferimento genico orizzontale, lo scambio di DNA tra individui, piuttosto che passarlo dal genitore alla prole.

Mentre i risultati del 2016 sembravano plausibili, un paio di cose hanno fatto sì che Wilson ei suoi colleghi mettessero in discussione i risultati. In primo luogo, è emerso che i donatori e i destinatari dei trasferimenti orizzontali proposti erano stati tutti raccolti dallo stesso parco in Belgio e sequenziati per il documento 2016. Wilson dice che ci si potrebbe aspettare che alcuni di questi animali abbiano prelevato DNA da altri animali che non sono stati raccolti allo stesso tempo. Questo allineamento ordinato indicava l’idea che ciò a cui gli autori dello studio originale si riferiscono come prova per il trasferimento orizzontale potrebbe effettivamente rappresentare la contaminazione tra i tubi in laboratorio piuttosto che la condivisione dei geni in natura.

“È stato anche un po’ sorprendente che il DNA di un animale e di quest’altro animale fosse identico anche se sono specie diverse”, dice Wilson. “Ci siamo chiesti perché nessuno del DNA fosse cambiato da quando è stato scambiato, perché corrispondesse esattamente a questo altro animale che è stato portato nello stesso laboratorio allo stesso tempo.”

Al fine di indagare se ci potrebbe essere una spiegazione più semplice per i risultati, Wilson e colleghi hanno contattato gli autori dello studio 2016 e richiesto i cromatogrammi—picchi colorati che rappresentano i dati grezzi generati dal sequenziamento Sanger. Gli autori hanno rapidamente condiviso i loro cromatogrammi, che Wilson e colleghi hanno analizzato. Hanno notato che i dati grezzi erano rumorosi, a volte con picchi multipli che rappresentano più di un nucleotide di DNA nella stessa posizione nella sequenza, un primo indizio che potrebbe esserci contaminazione. Wilson e i suoi colleghi hanno seguito un test statistico in cui hanno confrontato i blip secondari nei dati con la sequenza di DNA prevista degli altri animali che potrebbero contaminare il campione e quindi calcolato la probabilità di vedere una corrispondenza solo per caso. Si è scoperto che le probabilità erano meno di 1 trilione a uno che il rumore nei dati grezzi sarebbe lo stesso di una sequenza genetica di un altro rotifero. La loro conclusione: ci deve essere il DNA di due animali nello stesso tubo.

L’altro team non è del tutto d’accordo, sebbene l’analisi aggiuntiva abbia fornito nuove utili informazioni. “Qualcosa che ho capito grazie a questo scambio scientifico con i nostri colleghi di Londra è che la maggior parte delle persone presume che questi piccoli picchi nella parte inferiore dei cromatogrammi siano solo rumori casuali dove in realtà non”, afferma Jean-François Flot, biologo evoluzionista presso l’Université Libre de Bruxelles in Belgio e coautore dello studio 2016. “Non è casuale. È significativo? Questa è una domanda diversa. Non è chiaro dai dati che mostrano che questo influenza davvero la nostra analisi.”

Flot e colleghi hanno preparato una risposta alla ri-analisi dei loro dati che intendono rilasciare come preprint, in cui danno spiegazioni per alcune delle questioni sollevate dal team di Wilson e discutono interpretazioni alternative. ” A lungo termine questo sarà una buona cosa per la scienza”, dice Flot.

” Il quadro generale è . . . che i bdelloidi stiano scambiando o meno il DNA-o il loro grado di asessualità—è ancora una domanda enorme e aperta”, afferma David Mark Welch, un biologo evoluzionista presso il Marine Biological Laboratory di Woods Hole, Massachusetts, che non è stato coinvolto in nessuno studio. Dice che lo sforzo di ricerca di questi due gruppi dimostra che “anche per le persone che sono buone e attente, lavorare con questi piccoli animali è estremamente difficile.”

In termini di ciò che avviene effettivamente durante la riproduzione del bdelloide,” né la carta originale né questa risposta dimostrano che i bdelloidi non si impegnano nel trasferimento orizzontale”, aggiunge Mark Welch. “Tutti sospettiamo che lo facciano, ma ciò che stanno sottolineando è che le prove presentate nel documento originale sono più facilmente spiegabili e quasi certamente probabilmente dovute alla contaminazione.”

” La probabilità che ci sia una qualche forma di scambio genetico in corso è abbastanza probabile”, concorda Tanja Schwander, biologa evoluzionista presso l’Università di Losanna in Svizzera che ha scritto una prospettiva sullo studio 2016 per Current Biology. “La domanda è davvero: a quale frequenza avvengono questi scambi genetici? In realtà contribuiscono alla generazione di variazione all’interno . . . rotiferi o è qualcosa che accade davvero così raramente che è troppo raro in realtà per avere un impatto continuo? Qualunque sia la loro modalità riproduttiva, alla fine non li rende meno interessanti.”

C. G. Wilson et al., “Cross-contamination spiega’ inter e trasferimenti genetici orizzontali intraspecifici ‘tra rotiferi bdelloidi asessuati,” Current Biology, doi: 10.1016 / j.cub.2018.05.070, 2018.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.