Il genoma del nasello svela i meccanismi che determinano se sarà maschio o femmina

Roma – Un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica G3 rivela, per la prima volta, i fattori che determinano il sesso del
nasello europeo, una delle specie più iconiche della nostra gastronomia. Attraverso il sequenziamento del genoma, un team di ricerca di USC, CSIC e CNAG conclude che il gene che determina il sesso è omologo a quello dei mammiferi. La recente scoperta apre le porte a uno strumento semplice ed economico per identificare il sesso del nasello, contribuendo alla gestione sostenibile della sua pesca. Il nasello europeo (Merluccius merluccius), una delle icone più emblematiche della nostra cucina, è anche una delle risorse marine più importanti in Spagna e in gran parte d’Europa. Il suo ampio habitat, dal Mar Mediterraneo all’Oceano Atlantico nord-orientale, e dalle coste di Norvegia e Islanda fino al Golfo di Guinea, lo ha reso una specie di valore commerciale. Tuttavia, decenni di intensa pressione di pesca hanno portato a considerarlo sovrasfruttato. Acquisire una comprensione più approfondita della sua biologia e genetica è fondamentale per migliorarne la gestione e garantirne la sostenibilità a lungo termine. Un team di ricerca dell’Università di Santiago de Compostela (USC), del Marine Research Institute (IIM-CSIC) e del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) ha identificato il meccanismo che determina il sesso di questa specie assemblandone il genoma. Queste informazioni “saranno estremamente utili per la gestione della pesca del nasello europeo nel contesto dei cambiamenti climatici, dove gli strumenti non invasivi per l’identificazione del sesso sono essenziali”, spiegano Paulino Martínez, Professore di Genetica presso l’USC, e Fran Saborido del CSIC, autori principali dello studio pubblicato sulla rivista G3: Genes | Genomes | Genetics di Oxford Academic. Il nasello è una specie gonocorica, ovvero presenta individui sia maschi che femmine, e questa differenza è altamente evidente poiché le femmine raggiungono dimensioni e pesi maggiori rispetto ai maschi. Avere accesso a uno strumento accessibile per determinare il sesso rappresenterebbe un importante passo avanti per la gestione della pesca, soprattutto considerando l’influenza delle dimensioni sulla pesca e i problemi legati all’inversione sessuale causata dagli inquinanti marini e dall’aumento delle temperature dovuto ai cambiamenti climatici.
Determinazione del sesso nei pesci: più di una questione genetica. A differenza di mammiferi e uccelli, che possiedono un sistema genetico di determinazione del sesso altamente conservato, i pesci presentano una grande diversità nel modo in cui viene determinato il sesso, e questo può essere influenzato da fattori ambientali come la temperatura. Ad oggi, nei pesci sono stati identificati fino a 27 geni diversi coinvolti nella regolazione del sesso, con variazioni anche all’interno della stessa famiglia. È il caso dei pesci piatti (ordine Pleuronectiformes), in cui sono stati identificati sei diversi geni che determinano il sesso (ad esempio, sox2 nel rombo e fshr nella sogliola). Oltre alla genetica, ci sono specie in cui il sesso è determinato da fattori ambientali come la temperatura o il contesto sociale. In altre, come gli ermafroditi sequenziali, gli individui possono nascere maschi e in seguito diventare femmine, o viceversa. Queste numerose variabili e meccanismi stanno diventando sempre più noti alla comunità scientifica, grazie ai rapidi progressi nelle tecnologie di sequenziamento e bioinformatica che consentono la generazione di genomi di riferimento a livello cromosomico per la specie. È proprio attraverso la mappa del DNA del nasello che sono state scoperte le ragioni per cui alcuni individui si sviluppano come femmine e altri come maschi. In questo studio, condotto in collaborazione con CNAG, USC, IIM-CSIC e l’Istituto Oceanografico di Vigo (IEO), il genoma del nasello è stato assemblato in 21 cromosomi, corrispondenti al suo cariotipo, raggiungendo una dimensione totale di 715 milioni di coppie di basi (Mb). Sono stati annotati in totale 26.625 geni codificanti proteine. Si tratta di un genoma relativamente piccolo, circa quattro volte più piccolo del genoma umano (3.000 Mb), ma con solo due cromosomi in meno rispetto agli esseri umani e un meccanismo di determinazione del sesso simile. Secondo Tyler Alioto, responsabile del Genome Assembly and Annotation Team del CNAG e autore dello studio: “Fino ad ora, era un mistero assoluto come questa specie ben nota determini il proprio sesso. Grazie a tecniche di sequenziamento avanzate, abbiamo scoperto informazioni chiave che ne supporteranno in modo decisivo la conservazione e la protezione”. Utilizzando questo genoma di riferimento, i ricercatori hanno confrontato il DNA di cinque maschi e cinque femmine per individuare differenze legate al sesso. Ciò ha portato all’identificazione di una regione sul cromosoma 9 di circa 10 Mb, contenente diversi geni coinvolti nello sviluppo degli organi riproduttivi. In particolare, molto vicino al gene sox3 (un omologo del gene SRY dei mammiferi), i ricercatori hanno identificato variazioni genetiche molto piccole (cambiamenti a singola base nel DNA noti come SNP, polimorfismi a singolo nucleotide). Queste differenze hanno rivelato uno schema chiaro: i maschi erano eterozigoti (portatori di due diverse versioni del gene) e le femmine erano omozigoti (portatori di due copie identiche). Questa scoperta suggerisce un sistema di determinazione del sesso XX/XY, come quello umano, ed è stata successivamente confermata con un campione molto più ampio di individui di entrambi i sessi.(30Science.com)