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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
  • HUMAN NECESSITIES
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES (separating components of materials in general B01D, B01J, B03, B07; apparatus fully provided for in a single other subclass, see the relevant subclass e.g. B01L; measuring or testing processes other than immunoassay, involving enzymes or micro-organisms C12M, C12Q; investigation of foundation soil in situ E02D1/00; sensing humidity changes for compensating measurements of other variables or for compensating readings of instruments for variations in humidity, see G01D or the relevant subclass for the variable measured; testing or determining the properties of structures G01M; measuring or investigating electric or magnetic properties of materials G01R; systems or methods in general, using reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation, G01S; determining sensivity, graininess, or density of photographic materials G03C5/02; testing component parts of nuclear reactors G21C17/00; [N: controlling or regulating non-electric variables G05D; measuring degree of ionisation of ionised gases, i.e. plasma H05H1/00A; testing electrographic developer properties G03G15/08H6])
Classificazione geografica
Parole Chiave
DOMESTICAZIONE, RISORSE GENETICHE ANIMALI, SEQUENZIAMENTO DNA MITOCONDRIALE, FILOGEOGRAFIA, ANIMALI ZOOTECNICI

Ricostruzione della storia evolutiva di bovini, ovini e caprini italiani attraverso il sequenziamento completo del genoma mitocondriale

Università Cattolica del Sacro Cuore
Abstract
Il processo di domesticazione, oltre a modificare radicalmente le abitudini delle antiche popolazioni umane, ha creato un legame indissolubile tra uomo ed animali: da quell'evento, la diffusione degli animali domestici è dipesa interamente dalle vicende e dagli spostamenti umani. L’analisi del DNA mitocondriale delle specie domestiche ha fornito un valido contributo allo studio delle dinamiche delle migrazioni dell'uomo ed di altri importanti aspetti della storia antica.
Attualmente le analisi molecolari si sono concentrate su di una piccola porzione della regione di controllo mitocondriale. Recenti acquisizioni nel campo della genetica umana hanno dimostrato che tale approccio risulta insufficiente per una corretta valutazione della variabilità genetica e per la ricostruzione precisa dei rapporti filogenetici tra popolazioni ed individui.
In sintesi, i risultati fino ad ora pubblicati indicano che le conoscenze attuali sulla domesticazione di bovini, caprini ed ovini, sulle loro migrazioni e diversità genetica sono ancora largamente incomplete. Per colmare queste lacune, il presente progetto si propone di:
- sequenziare completamente il genoma mitocondriale di un numero rappresentativo di individui di bovino, pecora e capra al fine di ricostruire in dettaglio le relazioni filogeografiche di queste specie;
- contribuire alla caratterizzazione della diversità genetica della linea materna nelle razze autoctone italiane, per individuare >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Paolo Ajmone Marsan Università Cattolica del Sacro Cuore
Obiettivo del Programma di Ricerca
LA RIVOLUZIONE NEOLITICA
La domesticazione di piante ed animali - uno dei principali eventi della rivoluzione neolitica - ha modificato radicalmente le abitudini degli antichi cacciatori-raccoglitori, rendendone stanziali le popolazioni e permettendone la crescita demografica, con il conseguente sviluppo di società complesse, della cultura e della scienza.
Il processo di domesticazione ha creato un legame indissolubile tra uomo ed animali: da quell'evento, la diffusione degli animali domestici è dipesa interamente dalle
vicende e dagli spostamenti umani. In pratica, dalla domesticazione in poi i profili di variabilità molecolare degli animali hanno rispecchiato le attività ed i movimenti umani e, pertanto, lo studio della genetica può contribuire, con dati indipendenti, a chiarire le dinamiche delle migrazioni ed altri importanti aspetti della storia antica dell'uomo.
IL GENOMA MITOCONDRIALE
Il genoma mitocondriale (mtDNA) dei mammiferi è una molecola di DNA circolare di piccole dimensioni (16-17 kb) presente in centinaia/migliaia di copie per cellula; il mtDNA, inoltre, è trasmesso per via materna senza ricombinazione ed è caratterizzato da un tasso di mutazione maggiore rispetto ai geni nucleari. Per tali ragioni, la variabilità del mtDNA deriva esclusivamente dall'accumulo sequenziale di nuove mutazioni lungo le linee di radiazione materna che nel tempo hanno portato alla formazione di entità monofiletiche chiamate cladi o >>>

Risultati parziali attesi
Una volta ottenute le sequenze complete, queste verranno utilizzate per una serie di analisi statistiche e di rappresentazioni grafiche per ottenere:

- la stima della variabilità mitocondriale entro specie ed area geografica, confrontata con quella osservabile nei selvatici;

- la ricostruzione di un albero filogenetico dei diversi aplotipi e la loro suddivisione in aplogruppi. Sequenze complete di mtDNA di altre specie affini verrano utilizzate come outgroup;

- la distribuzione geografica dei diversi aplogruppi;

- il confronto con i pattern geografici delle altre specie domestiche;

- il confronto con i dati disponibili sui pattern geografici dei mtDNA di Homo sapiens e con le fonti storiche disponibili su migrazioni umane e commercio di animali su vasta scala;

L'interpretazione di questi risultati ci permetterà di

- verificare ed eventualmente modificare i modelli esistenti che descrivono il numero, la localizzazione e la dinamica degli eventi di domesticazione e di management post-domesticazione;

- ricostruire gli eventi di migrazione post-neolitica di popolazioni di animali domestici e, indirettamente, delle popolazioni umane con le quali hanno co-migrato;
- ricostruire l'origine delle razze bovine e ovicaprine italiane analizzate e la diversità genetica della loro linea materna, al fine di individuare popolazioni con storia e varianti >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il genoma mitocondriale
Negli animali zootecnici, la prima sequenza completa di mtDNA – generalmente indicata come Bos taurus Reference Sequence (BRS) - è stata ottenuta nel bovino ed è stata pubblicata già nel 1982, appena dopo quella umana (Anderson et al., 1981; 1982). Ad essa sono seguite la sequenza della pecora (Hiendleder et al., 1998a) e più recentemente quella della capra (Feligini & Parma, 2003). Nonostante ciò, nel bovino e negli altri animali zootecnici gli studi sul mtDNA condotti finora si sono concentrati quasi esclusivamente su una piccola porzione della regione di controllo.

Nel genere Bos, le attuali conoscenze evidenziano solo 5 cluster principali di aplotipi in B. taurus (T*, T1, T2, T3 and T4) e 2 in B. indicus (I1 and I2) (Troy et al. 2001; Mannen et al. 2004; Lai et al. 2006; Lei et al. 2006). In O. aries, gli studi condotti fino ad oggi hanno mostrato l’esistenza di un’elevata variabilità mitocondriale distribuita in 5 aplogruppi mitocondriali (Meadows et al., 2007). In C. hircus sono stati identificati 6 aplogruppi differenti (A, B1/B2, C, D, F, G) che hanno frequenze variabili in aree geografiche diverse (Naderi et al., 2007b).
L'esistenza di più linee di mtDNA e il loro mescolamento all'interno delle razze (Chen et al. 2006; Pedrosa et al. 2005; Meadows et al. 2005; Pereira et al. 2006) potrebbe essere dovuto a eventi molteplici di domesticazione e conseguente selezione da parte dell'uomo, oppure >>>