Un topo (quasi) "parlante"
Non possono certo parlare, ma topi ingegnerizzati per avere una "versione umanizzata" di un gene hanno molto da dire sul processo evolutivo che ha portato la nostra specie a padroneggiare il linguaggio parlato. E' questa la conclusione di una ricerca condotta presso il Max-Planck-Institut per l'antropologia evoluzionistica, di cui viene riferito in un articolo pubblicato su "Cell".
"Con questo studio possiamo intravedere che i topi possono essere utilizzati non solo per studiare le malattie, ma anche la nostra storia", ha detto Wolfgang Enard, che ha diretto la ricerca.
Il gruppo di lavoro di Enard si dedica in primo luogo allo studio delle differenze genetiche fra l'essere umano e gli altri primati. Una differenza importante fra uomo e scimpanzé che i ricercatori hanno osservato riguarda la sostituzione di due amminoacidi nel gene FOXP2. Questi cambiamenti si sono stabiliti dopo che la linea filogenetica dell'uomo si è separata da quella dello scimpanzé: i primi studi avevano messo in evidenza che quel gene era stato oggetto di selezione positiva, inducendo i ricercatori a ritenere anche che quel cambiamento evolutivo fosse in relazione a qualche significativo aspetto della capacità di parlare e del linguaggio.
"I cambiamenti in FOXP2 sono avvenuti nel corso dell'evoluzione umana e sono i migliori candidati a spiegare perché possiamo parlare. La sfida è quella di studiarli dal punto di vista funzionale", ha osservato Enard, che ha sottolineato come per ragioni ovvie ciò non sia fattibile sull'uomo, ma neppure sullo scimpanzé.
Nello studio in questione, i ricercatori hanno così introdotto quelle due sostituzioni nel gene FOXP2 del topo, dato che la versione murina di quel gene è sostanzialmente identica a quella dello scimpanzé, una circostanza che rende plausibile che essa rappresenti anche un modello ragionevole della forma ancestrale della versione umana del gene.
Dall'analisi del risultato di questa operazione i ricercatori hanno così potuto rilevare che i topi con la versione umana di FOXP2 mostrano cambiamenti in quei circuiti cerebrali che nell'uomo si sanno essere in relazione con la capacità di parlare. I topi geneticamente modificati mostrano anche differenze qualitative nelle vocalizzazioni che essi emettono quando vengono collocati al di fuori della loro tana originaria. Tuttavia, osserva Enard, sappiamo ancora tropo poco sulla comunicazione nel topo per poter dire che cosa possano significare esattamente questi cambiamenti.
Anche se FoxP2 è attivo in molti altri tessuti, la versione alterata non sembra comportare altri effetti sui topi, che sono apparsi in buona salute.
Queste differenze, osservano i ricercatori, aprono uno squarcio sull'evoluzione della capacità cerebrale di parlare e del linguaggio: ora gli scienziati cercheranno di approfondire i meccanismi molecolari alla base degli effetti del gene e la loro possibile relazione con le differenze fra uomo e grandi scimmie.
"Al momento possiamo solo speculare sul ruolo che questi effetti possono avere avuto nel corso dell'evoluzione umana. Tuttavia, dato che i pazienti portatori di una versione non funzionale di un allele del gene FOXP2 mostrano difficoltà nella temporizzazione e nella giusta messa in sequenza dei movimenti orofacciali, è possibile che le sostituzioni in FOXP2 abbiano contribuito alla calibrazione fine del controllo motorio necessario all'articolazione del parlato, ossia alla capacità unica dell'uomo a imparare a coordinare i movimenti muscolari nei polmoni, nella laringe e nelle labbra che sono necessari per parlare. Siamo fiduciosi che studi coordinati sul topo, su altri primati e sull'uomo alla fine chiariranno se è effettivamente così", ha concluso Enard.
"Con questo studio possiamo intravedere che i topi possono essere utilizzati non solo per studiare le malattie, ma anche la nostra storia", ha detto Wolfgang Enard, che ha diretto la ricerca.
Il gruppo di lavoro di Enard si dedica in primo luogo allo studio delle differenze genetiche fra l'essere umano e gli altri primati. Una differenza importante fra uomo e scimpanzé che i ricercatori hanno osservato riguarda la sostituzione di due amminoacidi nel gene FOXP2. Questi cambiamenti si sono stabiliti dopo che la linea filogenetica dell'uomo si è separata da quella dello scimpanzé: i primi studi avevano messo in evidenza che quel gene era stato oggetto di selezione positiva, inducendo i ricercatori a ritenere anche che quel cambiamento evolutivo fosse in relazione a qualche significativo aspetto della capacità di parlare e del linguaggio.
"I cambiamenti in FOXP2 sono avvenuti nel corso dell'evoluzione umana e sono i migliori candidati a spiegare perché possiamo parlare. La sfida è quella di studiarli dal punto di vista funzionale", ha osservato Enard, che ha sottolineato come per ragioni ovvie ciò non sia fattibile sull'uomo, ma neppure sullo scimpanzé.
Nello studio in questione, i ricercatori hanno così introdotto quelle due sostituzioni nel gene FOXP2 del topo, dato che la versione murina di quel gene è sostanzialmente identica a quella dello scimpanzé, una circostanza che rende plausibile che essa rappresenti anche un modello ragionevole della forma ancestrale della versione umana del gene.
Dall'analisi del risultato di questa operazione i ricercatori hanno così potuto rilevare che i topi con la versione umana di FOXP2 mostrano cambiamenti in quei circuiti cerebrali che nell'uomo si sanno essere in relazione con la capacità di parlare. I topi geneticamente modificati mostrano anche differenze qualitative nelle vocalizzazioni che essi emettono quando vengono collocati al di fuori della loro tana originaria. Tuttavia, osserva Enard, sappiamo ancora tropo poco sulla comunicazione nel topo per poter dire che cosa possano significare esattamente questi cambiamenti.
Anche se FoxP2 è attivo in molti altri tessuti, la versione alterata non sembra comportare altri effetti sui topi, che sono apparsi in buona salute.
Queste differenze, osservano i ricercatori, aprono uno squarcio sull'evoluzione della capacità cerebrale di parlare e del linguaggio: ora gli scienziati cercheranno di approfondire i meccanismi molecolari alla base degli effetti del gene e la loro possibile relazione con le differenze fra uomo e grandi scimmie.
"Al momento possiamo solo speculare sul ruolo che questi effetti possono avere avuto nel corso dell'evoluzione umana. Tuttavia, dato che i pazienti portatori di una versione non funzionale di un allele del gene FOXP2 mostrano difficoltà nella temporizzazione e nella giusta messa in sequenza dei movimenti orofacciali, è possibile che le sostituzioni in FOXP2 abbiano contribuito alla calibrazione fine del controllo motorio necessario all'articolazione del parlato, ossia alla capacità unica dell'uomo a imparare a coordinare i movimenti muscolari nei polmoni, nella laringe e nelle labbra che sono necessari per parlare. Siamo fiduciosi che studi coordinati sul topo, su altri primati e sull'uomo alla fine chiariranno se è effettivamente così", ha concluso Enard.
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