Accendi un gene e l’operaia diventa regina

Regina o operaia: il destino di una formica è scritto nel Dna, ma dipende dal modo in cui questo poi viene “letto”. Il sequenziamento del genoma di due specie di formiche, la formica saltatrice Harpegnathos saltator e la formica rodilegno Camponotus floridanus, mostra infatti che sarebbe l’attivazione o l’inattivazione di alcuni geni a determinare il ruolo degli insetti – portatori della medesima informazione genetica – all’interno della colonia. Lo studio, pubblicato su Science, è stato condotto dal gruppo di ricerca guidato da Danny Reinberg del Langone Medical Center della New York University e  dell’Howard Hughes Medical Institute Investigator di cui fa parte anche l’italiano Roberto Bonasio della NYU.

Le formiche, insieme alle api, sono fra i più conosciuti insetti sociali e sono organizzati in caste: regina, operaie e maschi. Sequenziando i 17.064 geni della formica rodilegno e i 18.564 di quella saltatrice, i ricercatori hanno scoperto che a determinare il ruolo di un insetto nella colonia, così come il comportamento e la longevità, sono meccanismi epigenetici che “accendono o spengono” i geni in risposta a condizioni variabili. Nelle colonie di formiche saltatrici, per esempio, la nuova regina – ovvero la formica che assume il ruolo alla morte della precedente regina – vive molto a lungo e ha una maggiore espressione sia di proteine connesse alla longevità sia di piccole molecole (small Rna) che regolano l’espressione genica.

Altre differenze si osservano tra alcuni esemplari delle formiche rodilegno. In questa specie le lavoratrici sono di due tipi, con ruoli diversi nella comunità: un tipo protegge la colonia l’altro si occupa del cibo. I ricercatori hanno osservato che nei cervelli di queste due classi di lavoratrici l’espressione genica – per esempio quella legata alla percezione degli odori – è molto diversa, e detta probabilmente i diversi compiti da svolgere. “Il prossimo passo potrebbe essere manipolare il genoma di queste formiche per capire il ruolo dei geni connessi al comportamento e alla longevità” ha spiegato Bonasio. Nello studio gli scienziati hanno anche scoperto che queste due specie di formiche condividono ben il 33 per cento dei loro geni con gli esseri umani.

Riferimenti: Science DOI: 10.1126/science.1192428