Il genoma dell’olivo sotto la lente di ricercatori di Pisa e Cordoba

L'Università di Cordoba (UCO) sta collaborando con università italiane in un progetto di ricerca volto a chiarire i processi che hanno portato all'attuale struttura del genoma dell'olivo coltivato, accertare la quantità e la composizione di questa frazione ripetitiva nel genere Olea e, in breve, tracciare l'albero genealogico dell'olivo.

Il genoma di una pianta è costituito da geni, ma anche da altri elementi come la frazione ripetitiva. Questa componente ripetitiva è costituita da due tipi di sequenze: i trasposoni e le sequenze di ripetizione in tandem. Sebbene, in molti casi, questa parte occupi più della metà del genoma della pianta, fino a poco tempo fa era conosciuta come "genoma spazzatura" perché si pensava che fosse inutile. Ora si cerca di capire quale funzione abbia, ma per farlo è necessario caratterizzare e studiare questa parte che finora non era stata presa in considerazione, secondo un comunicato stampa del centro educativo.

Per chiarire i processi che hanno portato all'attuale struttura del genoma dell'olivo coltivato, per conoscere la quantità e la composizione di questa frazione ripetitiva nel genere Olea e, in breve, per tracciare l'albero genealogico dell'olivo, i ricercatori dell'Unità di Eccellenza María de Maeztu - Dipartimento di Agronomia (DAUCO) Concepción Muñoz Díez e Carlos Trapero hanno collaborato con il team dell'Università di Pisa guidato da Flavia Mascagni. A tal fine, hanno effettuato una caratterizzazione approfondita della frazione ripetitiva dell'olivo rispetto ad altre quattro specie appartenenti al genere Olea, mediante analisi bioinformatiche e di ibridazione in situ.

Dopo la quantificazione e il confronto della composizione della frazione ripetuta in Olea exasperata (dal Sudafrica), Olea europaea subsp. europaeavar. sativa (l'oliva coltivata), Olea europaea subsp. cuspidata, Olea europaea subsp. guanchica (che cresce nelle Isole Canarie) e Olea paniculata (come taxon più distante, un antenato del genere Olea che cresce solo in Australia) è stato riscontrato che nelle quattro sottospecie più strettamente correlate la parte ripetitiva del genoma occupava circa il 50% del genoma, mentre nell'antenato più distante occupava il 70% del genoma.

Per quanto riguarda la composizione di questa frazione ripetitiva, il team ha scoperto che mentre le quattro Olee più strettamente imparentate erano dominate da sequenze di ripetizioni tandem e non da trasposoni, la situazione era invertita in Olea paniculata. "L'ipotesi è che ci sia una competizione tra trasposoni e sequenze di ripetizioni tandem, per cui il genoma regola in qualche modo questa composizione tenendo conto di una relazione inversa tra i due gruppi", spiega Concepción Muñoz.

Le differenze nella frazione ripetitiva tra le quattro sottospecie più imparentate e la specie più lontana (O. paniculata) suggeriscono che "questi cambiamenti si sono verificati dopo la divergenza tra paniculata e le altre specie studiate", cioè l'aumento delle ripetizioni tandem che è presente nel resto delle Olea studiate, ma non in paniculata. In questo modo, l'albero genealogico dell'olivo può essere disegnato con il contributo di questa parte del genoma finora dimenticata.

Questo studio ha inoltre identificato 11 famiglie principali di ripetizioni tandem, cinque delle quali hanno portato a nuove scoperte.