Con un gene trasferito un comportamento tra specie diverse

Per 35 milioni di anni hanno corteggiato le femmine con il canto, ma è bastato intervenire su un unico gene perché adottassero il comportamento di un'altra specie, offrendo dei doni: è una prima assoluta il risultato dell'esperimento pubblicato sulla rivista Science e condotto in Giappone: dimostra come sia sufficiente modificare un solo gene per indurre nuove connessioni fra i neuroni e trasferire in questo modo comportamenti tipici di una specie in una specie diversa. L'esperimento è stato condotto sui moscerini della frutta dal giapponese National Institute of Information and Communications Technology (Nicr) in collaborazione con l'Università di Nagoya. "Abbiamo dimostrato come possiamo risalire alle radici genetiche di comportamenti complessi come il dono nuziale, per comprendere come l'evoluzione crei strategie completamente nuove che aiutano le specie a sopravvivere e riprodursi", ha detto Daisuke Yamamoto del Nict. Che ha coordinato la ricerca con il collega Yusuke Hara, dello stesso istituto. Attivando un singolo gene, i ricercatori sono riusciti a far eseguire a una specie di moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) un rituale di offerta di doni che individui di quella specie non avevano mai eseguito prima e che è invece tipico della specie Drosophila subobscura. Le due specie si sono separate lungo la scala evolutiva 35 milioni di anni fa. In condizioni normali i maschi di Drosofila melanogaster corteggiano le femmine vibrando rapidamente le ali in modo da ottenere una sorta di canto, mentre i maschi di Drosophila subobscura corteggiano le femnine rigurgitando il cibo e offrendolo in dono. La ragione di questa diversità è in un gene chiamato 'fruitless' o 'fru', comune alle due specie e noto per controllare il comportamento di corteggiamento nei maschi. In entrambe le specie il gene è presente nei neuroni che controllano la produzione dell'insulina, l'ormone che nel cervello agisce come un neurotrasmettitore. Tuttavia nei moscerini che corteggiano con i doni, i neuroni che producono insulina sono collegati al centro di controllo del corteggiamento nel cervello, mentre in quelli che corteggiano con il canto non sono connessi. Utilizzando embrioni modificati con proteine attivate dal calore, i ricercatori hanno identificato un gruppo di circa 18 neuroni produttori di insulina che controllano la proteina FruM, specifica del sesso maschile, e che sono raggruppati in una parte del cervello chiamata pars intercerebralis. "Quando abbiamo attivato il gene fru nei neuroni produttori di insulina nei moscerini che corteggiamo con il canto per produrre proteine FruM, le cellule hanno sviluppato lunghe proiezioni neurali e si sono connesse al centro del corteggiamento nel cervello, creando nuovi circuiti cerebrali che hanno indotto al corteggiare con i doni", dice un altro autore della ricerca, Ryoya Tanaka dell'Università di Nagoya. E' la prima volta che viene osservato un fenomeno simile."I nostri risultati - ha detto Hara - indicano che l'evoluzione di nuovi comportamenti non richiede necessariamente l'emergere di nuovi neuroni; al contrario, una riorganizzazione genetica su piccola scala in alcuni neuroni preesistenti può portare alla diversificazione comportamentale e, in ultima analisi, contribuire alla differenziazione delle specie",