De-estinzione e conservazione delle specie: nuove tappe per la resurrezione del tilacino (tigre della Tasmania)

Il progetto di de-estinzione del tilacino annunciato nel 2022 ha raggiunto nuovi traguardi nella generazione del genoma antico di altissima qualità, nell'editing del genoma marsupiale e nelle nuove tecnologie di riproduzione assistita (ART) per i marsupiali. Questianticipoments non solo supporterà la resurrezione delle tigri della Tasmania (estinte dal 1936 a causa della depredazione umana), ma aiuterà anche a preservare le specie a rischio di estinzione. La resurrezione e il ritorno dei tilacini nella nativa Tasmania ripristineranno il sano funzionamento dell'ecosistema locale. Le capacità appena acquisite aiuteranno anche a preservare le specie in pericolo critico.

Il genoma del tilacino appena ricostruito, lungo circa 3 miliardi di basi, è il genoma antico più completo e contiguo di qualsiasi specie fino ad oggi. È assemblato a livello di cromosomi e si stima che abbia una precisione >99.9%. Include caratteristiche ripetitive difficili da assemblare come centromeri e telomeri, che sono difficili da ricostruire anche per le specie viventi. Il genoma ha solo 45 lacune, che saranno chiuse da ulteriori sforzi di sequenziamento nei prossimi mesi.

La maggior parte degli esemplari antichi conserva solo brevi sequenze di DNA con poco o nessun RNA, a causa della degradazione dopo la morte di un organismo. Il nuovo genoma del tilacino è eccezionale nell'insolita conservazione di lunghe sequenze di DNA e RNA. L'RNA si degrada molto rapidamente, quindi la conservazione dell'RNA è rara nei campioni storici. In questo caso, il team di ricerca ha isolato con successo lunghe molecole di RNA da tessuti molli conservati da un campione di 110 anni. Ciò è importante perché l'espressione dell'RNA varia nei tessuti, quindi la presenza di RNA nei tessuti fornisce un'idea dei geni attivi necessari per il corretto funzionamento dei tessuti. Il nuovo strato di RNA rende il genoma del tilacino costruito dal DNA molto più utile nella de-estinzione.

Dopo aver ricostruito il genoma del tilacino, il passo logico successivo è stato identificare i geni che sono alla base del tratto fondamentale del tilacino, ovvero la morfologia distintiva della mascella e del cranio. Per determinarlo, il team di ricerca ha confrontato i genomi dei tilacini con i genomi dei lupi e dei cani con forme craniofacciali simili e ha identificato regioni del genoma chiamate "Thylacine Wolf Accelerated Regions" (TWAR) che in seguito si è scoperto guidare l'evoluzione della forma del cranio nei mammiferi.

Dopo aver confermato che i TWAR sono responsabili della morfologia craniofacciale, il team di ricerca ha apportato alcune modifiche genetiche, contandone oltre 300, in una linea cellulare di un dunnart dalla coda grassa, che è il parente vivente più prossimo del tilacino e che sarà il futuro surrogato degli embrioni di tilacino.

Il prossimo passo è lo sviluppo di tecnologie di riproduzione assistita (ART) per la specie dunnart che sarà il tilacino surrogato. Prima del progetto di de-estinzione del tilacino, non esisteva praticamente alcuna ART per nessun marsupiale. La ricerca ha ora sviluppato una tecnologia cruciale per indurre l'ovulazione controllata di molte uova simultaneamente in un dunnart. Le uova possono essere utilizzate per creare nuovi embrioni per ospitare genomi di tilacino modificati. I ricercatori sono stati anche in grado di prendere embrioni monocellulari fecondati e coltivarli a metà della gravidanza in un dispositivo di utero artificiale. Le nuove capacità ART possono essere applicate all'intera famiglia dei marsupiali per la de-estinzione del tilacino e per migliorare la capacità riproduttiva delle specie di marsupiali in via di estinzione.

La resurrezione e il ritorno dei tilacini nella nativa Tasmania ripristineranno il sano funzionamento dell'ecosistema locale. Le capacità appena acquisite aiuteranno anche nella preservazione delle specie in pericolo critico.

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Riferimenti:

University of Melbourne 2024. Notizie – Nuove pietre miliari aiutano a guidare le soluzioni alla crisi dell'estinzione. Pubblicato il 17 ottobre 2024. Disponibile su https://www.unimelb.edu.au/newsroom/news/2024/october/new-milestones-help-drive-solutions-to-extinction-crisis