Agosto 12, 2022

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I babbuini hanno preso in prestito un terzo dei loro geni dai loro cugini

Nuove analisi genetiche di babbuini selvatici del Kenya meridionale rivelano che la maggior parte di loro porta tracce di ibridazione nel loro DNA. Come risultato dell’incrocio, circa un terzo del loro corredo genetico è costituito da geni di altre specie strettamente imparentate.

Lo studio è stato condotto in un’area vicino all’Amboseli National Park in Kenya, dove a volte i babbuini gialli si incontrano e si mescolano con i loro vicini anubiani, che vivono nel nord-ovest.

I ricercatori hanno osservato questi animali quasi quotidianamente dal 1971, osservando quando si sono accoppiati con estranei e come la prole risultante ha avuto successo nel corso della loro vita come parte del progetto di ricerca sui babbuini. Da Amboseli, uno degli studi sul campo più longevi al mondo sui primati selvatici.

I babbuini gialli hanno una pelliccia giallo-marrone con guance e parti inferiori bianche. La scimmia Anubis ha una pelliccia grigio-verdastra e i maschi hanno una criniera irsuta intorno alla testa. Sebbene si tratti di specie separate che si sono discostate 1,4 milioni di anni fa, possono incrociarsi dove i loro areali si sovrappongono.

A detta di tutti, i discendenti di queste corporazioni sono in un’ottima posizione. Cinquant’anni di osservazioni non hanno rivelato segni chiari che gli ibridi facciano peggio delle loro controparti. Alcuni stanno anche meglio del previsto: i babbuini con più DNA di Anubis nel loro genoma maturano più velocemente e formano legami sociali più forti, e i maschi hanno più successo nel conquistare i compagni.

Ma le nuove scoperte genetiche, pubblicate il 5 agosto sulla rivista Science, suggeriscono che l’aspetto può essere ingannevole.

La ricerca evidenzia come la diversità delle specie viene mantenuta sulla Terra anche quando i lignaggi genetici tra le specie non sono chiari, ha affermato la professoressa della Duke University Jenny Tong, che ha guidato il progetto con i suoi dottorandi, Torras Velgalis e Ariel Vogel.

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L’incrocio tra le specie è sorprendentemente comune tra gli animali, ha affermato Vogel, che è uno studente di dottorato nel programma della Duke University in Genetica e Genomica. Circa il 20-30% delle grandi scimmie, delle scimmie e di altre specie di primati riproduce e mescola i propri geni con altri.

Anche gli esseri umani moderni portano una miscela di geni provenienti da parenti ormai estinti. Fino al 2-5% del DNA nei nostri genomi indica una precedente ibridazione con Neanderthal e Denisoviani, e i nostri antenati li incontrarono e si incrociarono con loro durante la loro migrazione dall’Africa agli Stati Uniti, Europa e Asia. Questi legami hanno lasciato un’eredità genetica che persiste ancora oggi, influenzando il rischio di depressione, coaguli di sangue e persino dipendenza da tabacco o complicazioni da COVID-19.

I ricercatori volevano comprendere i potenziali costi e benefici di questo mix genetico nei primati, compreso l’uomo. Ma gli esseri umani moderni hanno smesso di incrociarsi con altri ominidi decine di migliaia di anni fa, quando tutte le specie tranne una si sono estinte. Tuttavia, i babbuini selvatici di Amboseli permettono di studiare l’incrocio dei primati ancora in corso.

I ricercatori hanno analizzato i genomi di circa 440 babbuini Amboseli nell’arco di nove generazioni, cercando parti del loro DNA che potrebbero essere state ereditate da immigrati Anubi.

Hanno scoperto che tutti i babbuini nel bacino di Amboseli nel Kenya meridionale oggi sono una miscela, con il DNA di Anubi che costituisce in media circa il 37% dei loro genomi. Alcuni hanno un’ascendenza Anubis a causa di incroci avvenuti di recente, nelle ultime sette generazioni. Ma per quasi la metà di loro, la miscelazione è avvenuta di nuovo, centinaia o migliaia di generazioni fa.

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Nel frattempo, i dati mostrano che alcuni pezzi del DNA di Anubis hanno avuto un costo sugli ibridi che ha ereditato, influenzando la loro sopravvivenza e riproduzione in un modo che rende oggi meno probabile che quei geni appaiano nei genomi dei suoi discendenti, ha detto Vilgalese, ora un borsista post-dottorato presso l’Università di Chicago.

Le loro scoperte sono coerenti con la ricerca genetica sugli esseri umani, suggerendo che anche i nostri primi antenati pagarono il prezzo degli incroci. Ma ciò che esattamente i geni di Neanderthal e Denisovan hanno fatto per danneggiarli è stato difficile da separare dalle limitate prove disponibili di fossili e DNA.

I ricercatori affermano che i babbuini Amboseli forniscono indizi sui costi degli incroci. Utilizzando il sequenziamento dell’RNA per misurare l’attività genica nelle cellule del sangue dei babbuini, i ricercatori hanno scoperto che è probabile che la selezione naturale elimini frammenti di DNA presi in prestito che agiscono come interruttori e attivano e disattivano altri geni.

Il passo successivo, ha detto Vogel, è determinare con maggiore precisione ciò che alla fine influisce sulla capacità dei babbuini ibridi di sopravvivere e riprodursi.

I dati genomici consentono ai ricercatori di guardare indietro di molte generazioni e studiare processi storici che non possono essere visti direttamente sul campo, ha affermato Vilgalese.

“Ma devi guardare gli animali stessi per capire cosa significano effettivamente i cambiamenti genetici”, ha detto Tong. “Hai bisogno sia del lavoro sul campo che della genetica per capire l’intera storia”.

“Non stiamo dicendo che sia quello che hanno fatto i geni di Neanderthal e Denisovan”, ha aggiunto Tong, che ora è al Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Germania. Ma il caso del babbuino mostra chiaramente che le prove genetiche per i costi di incrocio possono essere coerenti con animali che non solo sopravvivono, ma spesso prosperano. »

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Questa ricerca è stata supportata da sovvenzioni della National Science Foundation (NSF IOS 1456832, BCS-1751783, BCS-2018897, DGE #1644868), National Institutes of Health (R01AG053308, R01AG053330, P01AG031719, R01HD088558, T32GM007754), The Leakey Foundation e Centro di biotecnologia della Carolina del Nord (2016-IDG-1013).