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La prima mappa genomica fisica della Drosophila buzzatii
Un utile strumento per gli studi evolutivi
Un gruppo internazionale di ricercatori, guidato dall'Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), ha pubblicato la prima mappa fisica dettagliata dei cromosomi della Drosophila buzzatii. Questa specie di mosca è un modello ampiamente utilizzato negli studi sull'evoluzione genomica.
Lo studio è stato coordinato dal professor Alfredo Ruiz del dipartimento di genetica e microbiologia della UAB (Spagna), e al gruppo hanno preso parte ricercatori provenienti dagli USA e dal Canada.
Per studiare e sequenziare il genoma di grandi organismi, occorre innanzi tutto suddividerlo in diversi frammenti molto più piccoli, detti cloni, che si sovrappongono. Questi cloni si ottengono in modo casuale dal genoma e, prima di sottoporli a qualsiasi altro tipo di manipolazione, occorre organizzarli in una mappa fisica. Questa mappatura, che in genere si realizza con l'impiego delle impronte digitali, solitamente è costituita dalle seguenti fasi:
- costruzione di una libreria di frammenti casuali;
- creazione di un'impronta digitale per ogni clone;
- confronto tra le impronte digitali per individuare eventuali sovrapposizioni;
- organizzazione dei cloni in una mappa.
La ricerca ha comportato la costruzione di una libreria genomica BAC (cromosomi artificiali batterici) costituita da oltre 18.000 frammenti casuali del genoma della mosca iniettati in cellule del batterio E.coli.
Ogni clone batterico reca uno di questi frammenti di DNA, lungo circa 150.000 nucleotidi, e può essere moltiplicato in una coltura di laboratorio per amplificare il DNA della mosca.
La seconda fase è consistita nel disporre i frammenti casuali presenti nella libreria secondo l'ordine e la posizione da essi occupata nei cromosomi interi. Si è trattato di ricostruire un mosaico composto da migliaia di pezzi. A tal fine sono stati utilizzati due metodi. Uno di questi è la tecnica delle cosiddette "impronte digitali", che consiste nel ridurre i cloni originali in frammenti più piccoli per poi riordinarli in base alla loro dimensione tramite l'elettroforesi.
I frammenti prodotti da cloni diversi (le loro "impronte digitali") vengono confrontati con l'aiuto del computer; in questo modo gli scienziati possono individuare i cloni che si sovrappongono e che di conseguenza appartengono alla stessa regione cromosomica. Il secondo metodo, noto come "ibridizzazione in situ", ha comportato l'ibridizzazione dei cloni genomici ai cromosomi giganti delle ghiandole salivari delle larve. I cromosomi delle ghiandole salivari delle larve di Drosophila sono insoliti, in quanto sono dotati di un DNA che, dopo essersi replicato, non si divide, e diventano cromosomi giganti formati da un fascio contenente un elevato numero di filamenti identici di DNA. Questa tecnica permette di localizzare la posizione di ciascun clone all'interno del cromosoma.
L'interesse rivestito da questa mappa genomica fisica, una delle più dettagliate che siano mai state tracciate della Drosophila, deriva dall'ampio uso che viene fatto della Drosophila buzzatii, una parente stretta del moscerino della frutta, negli studi sull'evoluzione, l'adattamento ecologico e la speciazione del genoma. Il gruppo ha messo a disposizione della comunità scientifica internazionale sia la libreria BAC che una banca dati con tutte le informazioni sulla mappa fisica ad alta copertura basata su cloni BAC che viene descritta nel documento. D'ora in avanti, grazie alla libreria genomica e alla mappa fisica, per i ricercatori sarà più semplice confrontare i genomi di questa e di altre specie correlate, nonché assemblare i frammenti una volta sequenziati i genomi di queste specie.
Per ulteriori informazioni rivolgersi a:
Octavi López Coronado
Universitat Autònoma de Barcelona
E-mail: octavi.lopez@uab.es
Tel: +34 93 5813301
Fonte: (03/07/2005)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
buzzatii,
mappa genomica,
Drosophila,
genoma,
mappa,
evoluzione
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