I primi denti da un gene di 500 milioni di anni fa

In tutti i vertebrati, dai più antichi pesci ai primati, i denti nascono e crescono seguendo un unico meccanismo di regolazione genetica, lo stesso da oltre mezzo miliardo di anni. Quando a un bambino o a un cucciolo spunta un nuovo dentino si riattiva un circuito formatosi nel precambriano, e che ancora oggi accomuna il processo di dentizione umana a quello dei più antichi fossili. A rivelarlo è uno studio apparso su PloS Biology, frutto del lavoro di alcuni scienziati del Georgia Institute of Technology.

Il gruppo di ricercatori ha preso in esame lo sviluppo dentario nei ciclidi, una famiglia di pesci che popolano soprattutto il laghi africani, tra cui quello del Malawi. Oltre a essere particolarmente evoluti, i ciclidi posseggono una particolarità rara nel regno animale, e preziosa per gli studiosi di paleobiologia: hanno denti e mascelle non solo nel cavo orale, come noi esseri umani, ma anche nella faringe, come le specie più antiche dei vertebrati.

I biologi hanno studiato l’espressione dei geni nei ciclidi durante il processo di sviluppo dentario, scoprendo che a controllare la formazione dei due tipi di struttura dentaria è lo stesso meccanismo genico, che si attiva però in maniera diversa: quando, per esempio, nel cavo orale un gene (detto Hox) rimane silente, nella regione faringea, per lo stesso gene, c’è un’alta densità di espressione.

In base agli studi di paleobiologia sappiamo oggi che i primi denti spuntarono nella faringe di vertebrati privi di mascelle, e soltanto in seguito si “trasferirono” anche alla bocca, con la comparsa dei primi gnatostomi, che sarebbero, appunto, i vertebrati provvisti di mascelle. Ma il corredo genico che accompagna lo sviluppo della seconda struttura è rimasto lo stesso. “La comparsa del primi denti si deve allo stesso gruppo di geni – tra cui anche shh, pitx2, bmp2, bmp4, dlx2, runx2 – in tutte le specie di vertebrati”, ribadisce J. Todd Streelman, uno degli autori dello studio, “e probabilmente si tratta di un circuito attivo non soltanto per la formazione dei denti, ma anche di altre strutture, come piume e capelli”. (l.d.p.)

Riferimento: PLoS Biol 7(2): e1000031 doi:10.1371/journal.pbio.1000031