I ricercatori hanno sviluppato un innovativo metodo per analizzare la metilazione del DNA in tessuti non scheletrici antichi, rivelando importanti cambiamenti epigenetici nel cervello correlati all’evoluzione umana.
Le nuove ricerche presentano un approccio rivoluzionario per ricostruire i modelli di metilazione del DNA in tessuti non scheletrici da campioni antichi, offrendo così nuove prospettive sull’evoluzione umana.
Concentrandosi sulla metilazione del DNA, un indicatore fondamentale dell’attività genica, questo studio consente agli scienziati di esplorare i cambiamenti nell’espressione genica all’interno del cervello e di altri tessuti che di solito non sono conservati nei reperti fossili.
Il team ha applicato con successo il loro metodo al cervello, fornendo una visione più approfondita dei processi evolutivi che hanno plasmato il cervello umano e le funzioni neurali.
I risultati di questa ricerca potrebbero rivoluzionare il modo in cui studiamo l’evoluzione dei tratti complessi umani.
Guidata dal dottorando Yoav Mathov, sotto la supervisione del Prof. Liran Carmel e del Prof. Eran Meshorer presso il Dipartimento di Genetica, Istituto di Scienze della Vita e il Centro per le Scienze del Cervello Edmond & Lily Safra (ELSC), questa ricerca, pubblicata su Nature Ecology & Evolution, rivela un metodo innovativo per identificare i cambiamenti nei modelli di metilazione del DNA di tessuti non scheletrici utilizzando sequenze di DNA antico.
Questa è una svolta significativa nell’analisi del DNA non scheletrico, poiché si discosta dagli approcci precedenti che si sono concentrati principalmente sui tessuti scheletrici, tradizionalmente la principale fonte di DNA umano antico.
Questo nuovo approccio utilizza i modelli di sviluppo della metilazione del DNA per inferire i cambiamenti osservati nei tessuti scheletrici anche in altri tipi di tessuti.
Attraverso l’addestramento di un algoritmo sui dati di metilazione delle specie viventi, il team ha raggiunto un’accuratezza fino al 92% nella previsione della metilazione del DNA in diversi tessuti.
Successivamente, il loro algoritmo è stato applicato agli antichi esseri umani, rivelando oltre 1.850 siti di metilazione differenziale specificamente nei neuroni del cortex prefrontale.
Molti di questi siti sono associati a geni cruciali per lo sviluppo del cervello, inclusa la famiglia del punto di rottura del neuroblastoma (NBPF), da tempo collegata all’evoluzione del cervello umano.
Yoav Mathov ha sottolineato che la capacità di analizzare i modelli di metilazione del DNA antico al di là delle ossa fornisce una preziosa visione sull’evoluzione epigenetica dei tessuti, in particolare delle cellule cerebrali, nel corso del tempo.
Questo potrebbe portare a una comprensione più approfondita delle forze evolutive che hanno modellato il cervello umano e altri organi vitali.
Questo innovativo strumento espande gli orizzonti della biologia evolutiva e dell’antropologia, consentendo agli scienziati di esplorare i cambiamenti epigenetici specifici dei tessuti non conservati nei fossili.
Lo studio apre la strada a nuove intuizioni sul ruolo dei cambiamenti epigenetici nell’evoluzione umana e nello sviluppo delle complesse funzioni neurali.
Riferimento: Inferring DNA methylation in non-skeletal tissues of ancient specimens di Yoav Mathov, Malka Nissim-Rafinia, Chen Leibson, Nir Galun, Tomas Marques-Bonet, Arye Kandel, Meir Liebergal, Eran Meshorer e Liran Carmel, 20 novembre 2024, Nature Ecology & Evolution. DOI: 10.1038/s41559-024-02571-w
