La pinna dorsale del pesce ha originato gli arti dei vertebrati

La pinna dorsale del pesce ha originato gli arti dei vertebrati

Un team del Centro andaluso per la biologia dello sviluppo - un centro congiunto del Consiglio superiore per la ricerca scientifica e dell'Università Pablo de Olavide di Siviglia - ha condotto un lavoro che ha identificato origine evolutiva degli arti dei vertebrati: la pinna dorsale del pesce.

Si crede che questo evento evolutivo chiave è avvenuto circa 400 milioni di anni fa. Il ritrovamento, che viene pubblicato sulla rivista Nature Genetics, è stato ottenuto attraverso prove molecolari e genetiche.

Lo studio della documentazione fossile e di specie come i celacanti e le razze, che sono i pesci più antichi, aveva già dimostrato che gli arti si sono sviluppati da modifiche delle pinne accoppiate (pettorale e pelvico) del pesce, da cui discende l'essere umano.

Pertanto, le braccia e le mani si sono evolute dalle pinne pettorali mentre le gambe e i piedi si sono evoluti dalle pinne pelviche. Tuttavia, fino ad ora l'origine evolutiva di queste strutture era sconosciuta.

Come spiegato José Luis Gómez-Skarmeta, co-regista del lavoro, "Attraverso test funzionali su pesci e topi e attraverso la tecnica CRISPR, abbiamo dimostrato la conservazione evolutiva della funzione del gene Sonic hedgehog (Shh) negli arti di tutti i vertebrati”.

Inoltre, gli scienziati hanno scoperto il ruolo fondamentale di una parte del DNA, il elemento regolatore ZRS, sia nella formazione delle pinne pari che nello sviluppo della pinna dorsale.

«Abbiamo dimostrato che questo elemento è essenziale non solo per la formazione delle pinne pari del pesce ma, sorprendentemente, per la formazione delle pinne dorsali. Ciò indica che l'insieme di geni necessari per costruire una pinna pettorale e una pinna dorsale sono gli stessi e, quindi, hanno un'origine evolutiva comune.", Commenta Juan Ramón Martínez Morales, l'altro direttore del lavoro.

Malformazioni congenite delle estremità

Lo studio ha rivelato che nei pesci, a differenza di quanto accade nei topi, la rimozione dell'elemento ZRS non influisce drasticamente sullo sviluppo degli arti appaiati.

Abbiamo così scoperto l'esistenza di un altro elemento regolatore di Shh sconosciuto fino ad ora, ma conservato nell'uomo, e che attiva anche l'espressione di Shh alle estremità.«, Afferma Joaquín Letelier, primo autore dell'opera.

«Abbiamo scoperto che eliminando entrambi gli elementi regolatori Shh utilizzando la tecnica CRISPR, le pinne pettorale e pelvica, così come la pinna dorsale, scompaiono", Aggiunge.

Da allora, questa scoperta apre nuove strade alla ricerca in biomedicina mutazioni nel gene Shh causano polidattilia, una malattia genetica in cui un vertebrato nasce con più dita delle mani o dei piedi della sua quota. Queste mutazioni potrebbero anche essere la causa di altre malformazioni congenite degli arti.

Via Sinc Agency

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