Sequenziato il genoma dell'abete rosso, il fossile vivente delle Alpi

L’Università di Udine e l’Istituto di Genomica Applicata (IGA) hanno partecipato, nell’ambito di un consorzio di ricerca internazionale, al più grande sequenziamento di genoma finora mai realizzato, quello dell’abete rosso (Picea abies). Il genoma di questa pianta (utilizzata per gli alberi di Natale), un vero e proprio fossile vivente originatasi oltre 300 milioni di anni fa, ha infatti una dimensione di 20 miliardi di basi di DNA, a fronte del genoma umano che conta 3 miliardi di basi. Ateneo friulano e IGA sono gli unici partner italiani del progetto realizzato in due anni con università e centri di ricerca svedesi, canadesi e belgi e finanziato dal governo di Stoccolma con 15 milioni di euro. I risultati della ricerca sono stati pubblicati oggi dalla rivista scientifica internazionale ‘Nature’.

Gli sviluppi futuri. La disponibilità della sequenza del genoma dell’abete rosso permetterà di comprendere meglio come questa specie, molto diffusa sulle Alpi, nel centro-Nord Europa e nel Nord America, si adatta ai cambiamenti dell’ambiente in cui vive e quindi di poter meglio prevedere quali potrebbero essere gli effetti futuri sugli ecosistemi forestali dei cambiamenti climatici.

I risultati del sequenziamento saranno inoltre di grande aiuto per accelerare il miglioramento genetico della specie. Questo ne favorirà il processo di addomesticamento per una selvicoltura di tipo intensivo con sempre maggiore produttività e minore impatto ambientale attraverso nuovi schemi di incrocio e selezione delle piante più promettenti. In molti paesi europei e nordamericani, infatti, l’abete è la principale specie utilizzata nella selvicoltura intensiva fornendo sia legname da opera che cellulosa. 

L’importanza scientifica. Quello dell’abete rosso è il primo genoma sequenziato di una pianta appartenente alle Gimnosperme, gruppo che rappresenta le piante superiori più primitive che hanno subito nel corso della loro evoluzione negli ultimi 300 milioni di anni pochi cambiamenti nel loro aspetto esterno, tanto da essere spesso rappresentate come fossili viventi. Le Gimnosperme sono piante “dal seme nudo” a differenza delle Angiosperme, le piante più diffuse sul globo e “dal seme protetto”. Il sequenziamento del DNA dell’abete rosso ha mostrato così che la grande maggioranza del genoma è originato svariate decine di milioni di anni fa, fatto questo che differenzia quindi il gruppo delle Gimnosperme dalle Angiosperme che invece presentano genomi evolutivamente molto più giovani e le rende molto più simili in questo senso ai genomi dei primati (incluso l’uomo).

Il ruolo dei ricercatori udinesi. Il ruolo dei ricercatori dell’Ateneo e dell’IGA, coordinati dal professor Michele Morgante, è stato quello di analizzare i dati di sequenza per comprendere la composizione del genoma in termini di DNA spazzatura (il DNA più vecchio, originatosi decine di milioni di anni fa) e costruire un modello per l’evoluzione del genoma dell’abete rosso. Il genoma è stato mappato usando le nuove tecnologie di sequenziamento del DNA, denominate “Next Generation Sequencing”, che hanno diminuito costi e aumentato notevolmente la velocità del processo.