Le ali delle farfalle e delle falene sono famose per le loro variazioni di colore, che per lungo tempo sono state attribuite al gene cortex. Tuttavia, una recente scoperta ha rivelato che è in realtà un microRNA, mir-193, a controllare queste variazioni, reprimendo i geni responsabili della pigmentazione. Questa scoperta, che si è dimostrata conservata tra diverse specie, mette in evidenza l’importante ruolo degli RNA non codificanti nella diversità fenotipica.
Farfalle e falene: variazioni di colore e adattamento all’ambiente
Le farfalle e le falene, appartenenti alla famiglia dei lepidotteri, presentano una vasta gamma di modelli di colore sulle ali. Molte specie mostrano variazioni tra bianco e nero o tra tonalità scure e luminose, a seconda della presenza o dell’assenza di melanina. Queste variazioni sono spesso esempi classici di adattamento all’ambiente e di evoluzione. Ad esempio, la rapida diffusione della forma melanica della falena britannica durante l’industrializzazione dell’Inghilterra del XIX secolo è un caso notevole, così come la diversità mimetica delle farfalle Heliconius.
Meccanismi genetici e ruolo del microRNA mir-193
Sebbene si conoscano bene i fattori ecologici che guidano l’evoluzione dei modelli di colore basati sulla melanina, i meccanismi genetici alla base di tali cambiamenti sono stati a lungo poco chiari. Negli ultimi due decenni, gli scienziati hanno identificato una regione genomica vicino al gene cortex come responsabile della maggior parte delle varianti di colore melanico sulle ali delle farfalle. Tuttavia, uno studio condotto da un team internazionale di ricercatori provenienti da Singapore, Giappone e Stati Uniti ha dimostrato che non è il gene cortex a influenzare direttamente il colore melanico, bensì un microRNA precedentemente trascurato, mir-193.
- Il Dottor Shen Tian, che ha guidato la ricerca insieme alla Professoressa Antónia Monteiro dell’Università Nazionale di Singapore, ha sottolineato l’importanza dei microRNA, molecole di RNA che regolano l’espressione genica senza codificare proteine.
- Nel loro studio, il team ha interrotto mir-193 in diverse specie di farfalle, dimostrando che questo microRNA è il principale regolatore del colore melanico sulle ali di questi insetti.
Ulteriori analisi hanno confermato che mir-193 agisce reprimendo direttamente i geni responsabili della pigmentazione. La sua sequenza è conservata non solo nei lepidotteri, ma anche in altre specie animali, come le mosche Drosophila, suggerendo un ruolo evolutivo ampio e conservato per questo microRNA.
Importanza degli RNA non codificanti nella diversificazione fenotipica
La Professoressa Monteiro ha sottolineato l’importanza di non sottovalutare il ruolo degli RNA non codificanti nella diversificazione fenotipica, mentre il Dottor Tian ha evidenziato la necessità di ulteriori ricerche sull’apporto dei microRNA alla diversità fenotipica negli organismi. Questo studio, pubblicato su Science, rappresenta un importante passo avanti nella comprensione dei meccanismi genetici alla base delle variazioni di colore nelle farfalle e nelle falene.
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