Il genoma suino

Ogni suino ha circa 70 miliardi di cellule, il nucleo di ognuna delle quali contiene 38 cromosomi. Due cromosomi, chiamati cromosomi sessuali, determinano principalmente il sesso di ogni suino: due cromosomi X daranno luogo ad una femmina mentre un cromosoma X ed uno Y daranno luogo ad un suino maschio. I 36 cromosomi restanti si chiamano autosomi. Tutti i cromosomi sono formati da due filamenti di DNA avvolti a forma elicoidale, formati con alternanza da uno zucchero ed un gruppo fosfato. Uniti agli zuccheri e mantenendo i due filamenti uniti formando la doppia elica, ci sono le basi azotate, che possono essere adenina, citosina, guanina e timina. L'adenina è sempre in coppia con la timina e la citosina con la guanina. Un gene è un frammento specifico di DNA. Semplificando, tutta l'informazione genetica codificata nel DNA si chiama genoma e la prima bozza del genoma di suino fu pubblicata nel 2009.

Ora, una equipe formata da 54 gruppi di ricerca, delle università di Edinburgo (GB), Illinois (USA), Upsala (Svezia) e Wageningen (Olanda) hanno sequenziato completamente il genoma suino. I risultati sono stati pubblicati contemporaneamente su "Nature", su "Proceedings" della National Academies of Science ed altre prestigiose riviste a metà novembre del 2012.

Gli scienziati hanno comparato il genoma del suino domestico con quello del cinghiale ed altri progenitori di diverse parti dell'Europa ed Asia. Lo hanno comparato pure con quella dell'uomo, della vacca, del cane, del cavallo, e del ratto.

I risultati hanno mostrato che la dimensione totale genoma del suino è di 2,8 miliardi di coppie di basi e contiene 21.640 geni codificatori delle proteine. Questo è similare a quello che accade in altri mammiferi, incluso l'uomo. E' interessante che la variazione nel genoma del suino, incluse le razze commerciali, è più del doppio che negli esseri umani.

La sequenza del genoma dei cinghiali indica che hanno avuto origine nel sud-est asiatico circa quattro milioni di anni fa. Gli studi hanno trovato differenze significative tra i cinghiali dell'Asia e quelli dell'Europa come risultato della separazione di un suo antenato comune circa un milione di anni fa. Le popolazioni europee ed asiatiche persero molta diversità genetica circa 20.000 anni fa, probabilmente come conseguenza del raffreddamento globale durante l'ultima era glaciale. Le differenze tra le due popolazioni si riflettono nei geni delle attuali razze commerciali dei suini europei e cinesi, confermando che i suini si addomesticarono indipendentemente nell'ovest dell'Eurasia e nell'estremo oriente da circa 10.000 anni. Tuttavia, durante gli ultimi 300 anni ci sono state introduzioni del genotipo asiatico nei genotipi europei. Basandosi sugli ultimi dati della sequenziazione, si stima che un 35% del genoma attuale delle razze commerciali, ampliamente basate su geni europei, derivano da razze asiatiche.

M. Groenen, 2008

L'addomesticamento ha comportato variazioni significative su molti caratteri come il comportamento, performances riproduttive, dimensione e forma del corpo e colorazione della pelle. Per esempio, l'addomesticamento ha comportato un allungamento dei suini, come osservò e scrisse Charles Darwin nel suo libro del 1868 "La variazione degli animali e delle piante con l'addomesticamento". Basicamente i suini si allungarono perchè gli allevatori selezionarono animali con un numero maggiore di vertebre. Tuttavia, ora sappiamo che ci sono tre distinti geni coinvolti: NR6A1, PLAG1 e LCORL tutti derivanti dal cinghiale europeo.

Alcuni gruppi di geni, come quelli dell'immunità e dell'olfatto sono molto più sviluppati nel suino che nell'uomo ed in altri animali. Infatti, i suini hanno un olfatto molto sviluppato (il che permette la loro utilizzazione per cercare i tartufi), ed un maggior numero di geni attivi per il riconoscimento olfattivo rispetto al resto degli animali con genoma sequenziato, inclusi i cani. D'altra parte, i suini hanno meno geni correlati con il gusto il che permette loro di mangiare alimenti che noi rifiutiamo come resti o rifiuti. Hanno una alta tolleranza al gusto salato ed al sapore amaro e distinte percezioni nei confronti del sapore dolce ed umami(saporito) come l'uomo.

Altri studi confermano l'idoneità del suino per studiare la genetica delle malattie dell'uomo. In totale ci sono 112 posizioni di DNA nelle quali la proteina suina ha lo stesso aminoacido che è implicato in malattie dell'uomo come l'Alzheimer, il diabete, l'obesità ed il Parkinson. Inoltre i dati indicano che i suini hanno il doppio dei geni correlati con l'interferone rispetto a noi, il che probabilmente li predispone ad una maggior risposta immunitaria nei confronti delle malattie virali. Infine,ha meno retrovirus endogeni rispetto alla maggior parte degli animali, il che rafforza l'idoneità del suino per studi sui trapianti di organi.

Riassumendo, oltre al miglioramento delle nostre conoscenze generali sul suino, i nuovi dati sul genoma suino hanno importanti implicazioni sulle produzioni commerciali. Aiuteranno a definire i meccanismi genetici che permetteranno il miglioramento delle performances generali, la diminuzione dei costi di produzione, il miglioramento delle qualità e la tolleranza/resistenza alle malattie. I futuri programmi di riproduzione saranno capaci di utilizzare le nuove conoscenze mediante la selezione convenzionale e quella genomica. Quest'ultima parte sarà discussa in prossimi articoli.