I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di modifica genetica CRISPR per inserire il gene portato sia dai Neanderthal che dai Denisovani nel codice genetico di diversi topi di laboratorio. Lo scopo di questo studio era capire come avrebbero potuto contribuire alla forma del corpo dei nostri defunti cugini.

Il gene GLI3 nei Neanderthal e nei Denisovani

Il gene coinvolto è noto come GLI3. Fa parte della famiglia dei geni GLI che svolgono un ruolo importante in Via di segnalazione delle cellule del riccio. Quest’ultimo è essenziale per molti processi di sviluppo e rigenerativi negli animali. In particolare, svolge un ruolo importante nella formazione di tessuti e organi durante lo sviluppo embrionale, nonché nella regolazione della crescita e differenziazione cellulare negli adulti.

Il gene GLI3 codifica per una proteina chiamata fattore di trascrizione che regola l’espressione di altri geni ed è coinvolta nella trasmissione dei segnali dalla via di segnalazione Hedgehog. Le mutazioni in questo gene possono quindi portare a malattie genetiche rare chiamate Sindromi GLI3. Uno dei più famosi è Sindrome da cefalopode di Gregg Che è caratterizzato da anomalie craniofacciali o polidattilia (dita extra delle mani e dei piedi), tra le altre anomalie.

Sappiamo che i Neanderthal e i Denisoviani, che sono cugini estinti, indossavano entrambi A Una versione leggermente modificata di questo gene è GLI3. Tuttavia, nessuna di queste specie antiche aveva un numero anormale di dita o anomalie craniche potenzialmente letali. Al contrario, sappiamo che queste specie di ominidi esibivano molte caratteristiche morfologiche che differivano da quelle degli esseri umani moderni, inclusi crani lunghi e bassi, arcate sopracciliari più larghe e gabbie toraciche più larghe.

Per determinare come un’antica forma del gene GLI3 possa essere la causa di queste differenze morfologiche, i ricercatori hanno deciso di incorporarla nei genomi di diversi topi per osservare le conseguenze della sua presenza.

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Da questa analisi è emerso che si sono sviluppati roditori portatori di una versione difettosa di questo gene, come talvolta è stato osservato nell’uomo Gravi malformazioni del cranio e del cervello e polidattiliaper dimostrare quanto sia importante una copia funzionale di un gene per uno sviluppo fetale sano.

Al contrario, i topi progettati per portare la versione più vecchia del gene posseduto da Neanderthal e Denisoviani hanno mostrato strutture scheletriche alterate, come Ingrandimento cranico. Lo avevano anche loro Meno vertebre e torsione più forte delle costole, che riflette le differenze tra gli esseri umani moderni e i Neanderthal. Alcuni di questi topi avevano anche forme asimmetriche della gabbia toracica associate alla scoliosi. Tuttavia, recenti studi sulle malattie dei Neanderthal hanno indicato che la specie estinta potrebbe essere stata sensibile a questa anormale deformità spinale.

Per i ricercatori, questi risultati confermano che l’antico gene ha effettivamente contribuito almeno in parte alla morfologia distintiva dei nostri ultimi parenti. I dettagli di questo lavoro, che è ancora in attesa di revisione tra pari, sono disponibili all’indirizzo bioRxiv Prep.