Genoma canino

Genoma canino, e il controllo genetico della parentela


GENOMA CANINO, E IL CONTROLLO GENETICO DELLA PARENTELA

Tutte le cellule di ogni individuo contengono un identico DNA in cui sono scritte le informazioni che consentono la vita di un cane o di un essere vivente in genere. Nel cane il DNA è organizzato in 78 cromosomi localizzati all'interno del nucleo cellulare, da dove presiede alle innumerevoli attività. Le cellule di un organismo animale superiore sono all'incirca 1000 miliardi, all'interno di ognuna di esse è presente il medesimo DNA genomico, con una lunghezza approssimativa pari a 2 metri. Nel DNA genomico sono contenuti circa 30.000 geni che presiedono al codice della vita di ciascun individuo. Come esempio possiamo dire che i 4 nucleotidi del DNA trascritti costituiscono 200 volumi di 1000 pagine ciascuno, anche se ultimamente in seguito ai risultati ottenuti con il mappaggio dei genomi dell’uomo e di altre specie animali, sembrerebbe che il numero effettivo dei geni codificanti per determinate proteine non sia così elevato. Il concetto di gene è radicalmente mutato negli ultimi anni. Infatti, secondo le più recenti ricerche i geni effettivi degli animali superiori non sarebbero tanto numerosi quanto si riteneva fino a poco tempo fa. Probabilmente l’insieme degli effetti fenotipici che costituiscono la variabilità genetica di un individuo, è dovuto all’effetto combinatorio di un più limitato numero di geni, tra loro interagenti. Acquisire tutte le informazioni strutturali e funzionali dei genomi umano e animale è senz'altro una delle più ambiziose mete scientifiche degli ultimi anni. Mappare un genoma significa localizzare tutti i geni sui cromosomi prima di determinarne la funzione. L'applicazione principale sarà nelle diverse specie animali, quella di sviluppare dei test diagnostici per le principali malattie ereditarie o per identificare i geni responsabili per determinati fenotipi. Negli ultimi anni gli studi genetici riguardanti il cane si sono moltiplicati: attualmente sono 46 i laboratori internazionali costantemente impegnati nel "Progetto di Mappaggio del Genoma Canino"e sono sempre più numerose le applicazioni derivanti da questi studi. Il progetto di mappaggio del genoma canino si basa soprattutto sull'utilizzo dei microsatelliti (sequenze ripetute di due-tre o quattro nucleotidi) per la saturazione della mappa e l'identificazione di marcatori da correlare con i geni. Nel cane è per ora possibile ottenere una mappa a bassa risoluzione, basata sui marcatori genetici come i microsatelliti che ci consentono comunque uno studio di linkage , ossia di correlazione tra i marcatori genetici ed i geni che sono coinvolti in determinate espressioni fenotipiche. Purtroppo i finanziamenti delle ricerche riguardanti il cane sono sempre molto limitati e questo prolunga i tempi per l’ottenimento di risultati. Bisogna però tener presente che, l’acquisizione di conoscenze sul genoma del cane, permette uno studio comparato di quello umano e che pertanto in modo reciproco si possono ottenere importanti informazioni, che in studi indirizzati ad una sola specie animale sarebbero impossibili da ottenere. Principali applicazioni delle tecniche del DNA all’allevamento del cane di razza In medicina veterinaria i possibili campi di applicazione della biologia molecolare sono vari e numerosi e un posto di rilievo spetta indiscutibilmente a quello dell’allevamento e della selezione del cane di razza, non limitandosi al controllo genetico della parentela e all’identificazione di genealogie errate, ma permettendo differenti possibilità di utilizzo. A tal proposito un particolare rilievo va dato, allo studio della variabilità genetica e consanguineità, all’eredità patologica, all'identificazione delle varianti alleliche responsabili per determinati fenotipi (morfo-funzionali) che possono interessare la selezione di una determinata razza canina. Le tecniche di biologia molecolare e le recenti scoperte legate al mappaggio dei genomi aprono nuovi orizzonti in tutto l’ambito zootecnico, basti, in tal senso, pensare alla possibilità di allestire dei test diagnostici, basati sullo studio del DNA, che consentano in modo sicuro il riconoscimento di soggetti portatori di un determinato difetto genetico e quindi la messa in opera di piani selettivi mirati che permettano in tempi brevi la completa eradicazione del difetto dall’allevamento, oppure più semplicemente all’identificazione di soggetti portatori di determinati colori del mantello o di altre caratteristiche morfologiche presenti allo stato eterozigote e pertanto nascosti. I marcatori hanno già permesso studi di filogenesi su razze canine che sono state selezionate in ecosistemi assai diversi, con differenti attitudini e con un’ampia variabilità morfologica, quando questi studi, saranno estesi a un maggior numero di individui della popolazione ci permetteranno di meglio comprendere le reali distanze genetiche tra le varie razze. 

I ricercatori delle università di Washington e della California, con pazienza, hanno completato la lettura del genoma di 275 cani, divisi in dieci razze purissime, proprio con l'obiettivo di mettere insieme i dettagli fisici degli animali e le istruzioni del Dna corrispondenti. Il loro studio promette di aiutare gli allevatori a scegliere i genitori giusti per ottenere cuccioli su misura. La "selezione artificiale" del padrone che sceglie e incrocia gli esemplari, secondo il suo gusto, ha portato alla divisione dei cani domestici in oltre 400 specie. "Con la nostra analisi - spiegano i ricercatori - abbiamo individuato le 155 regioni del Dna che piu si sono modificate sotto la spinta di questa selezione. Al loro interno ci sono i geni che sovrintendono alle caratteristiche fisiche tipiche delle varie razze, come taglia, colore e struttura del pelo, comportamento, conformazione dello scheletro e metabolismo". Nel puzzle del genoma dei cani, l'ultimo tassello individuato dai ricercatori statunitensi riguarda la pelle della razza Shar-Pei, che ha dimensioni extralarge ripiegata molte volte su se stessa. Responsabile di questa caratteristica unica e un gruppo di tre geni che sovrintendono alla produzione di acido ialuronico sulla pelle. Cani e padroni condividono il 75 per cento del genoma e 360 malattie. La forte pressione evolutiva applicata sulle razze degli animali da compagnia promette di essere utile non solo agli allevatori in cerca di esemplari perfetti, ma anche ai medici. In quelle vere e proprie enclave genetiche che sono i cani con il pedigree, si cercano infatti i frammenti di Dna relativi alle malattie condivise dagli uomini e dai loro migliori amici.