EVOLUZIONE MOLECOLARE DELLE METALLOTIONEINE NEI NOTOTHENIOIDEI ANTARTICI

Le metallotioniene (MT) sono proteine dal basso peso molecolare (6-18 kDa) caratterizzate da un elevato contenuto in cisteine. Esse sono state identificate in animali, piante e microorganismi eucarioti e procarioti. Le MT sono coinvolte nell’omeostasi dei metalli essenziali e nella detossificazione di quelli non essenziali, agiscono inoltre da scavengers delle specie reattive dell'ossigeno (ROS). Questo lavoro si inserisce nell’ambito degli studi sugli aspetti evolutivi di queste proteine nei teleostei. E’ stata quindi analizzata l’evoluzione molecolare delle MT nel subordine Notothenioidei. Sono state caratterizzati i cDNA delle MT di membri delle famiglie Nototheniidae, Bathydraconidae, Artedidraconidae e Channichthyidae. Le analisi filogenetiche sono state condotte sulle sequenze della regione codificante e delle UTR mediante metodi stocastici di maximum likelihood (ML) e baesiani. I risultati indicano che le MT clusterizzano in due gruppi, ognuno dei quali contiene una delle due isoforme, MT-1 e MT-2. I risultati del test di likelihood dimostrano che l'evoluzione molecolare delle MT dei Notothenioidei si baserebbe sul modello dell'orologio molecolare rilassato. Alcune discrepanze (mismatches) sono state osservate nel confronto tra la genealogia dei geni delle MT e la filogenesi delle specie. Sulla base di tali mismatches sono state altresì condotte analisi allo scopo di valutare se su queste MT abbia agito o meno la selezione positiva. Dai risultati ottenuti si può ipotizzare l'assenza di selezione positiva, ma la presenza di una forte selezione purificante che avrebbe operato a livello aminoacidico. Le analisi filogenetiche basate sulle UTR indicano che le 5' UTR si sarebbero evolute diversamente rispetto alle 3' UTR. Inoltre solo le 3' UTR di MT-1 di Nototthenia coriiceps e MT-2 di Cygnodraco mawsoni sarebbero andate incontro a fenomeni di convergenza. Successivamente sono state caratterizzate le sequenze di introni e di promotori di MT per alcuni dei Notothenioidei analizzati. Le analisi filogenetiche basate sulle sequenze introniche e dei promotori suggeriscono che, per lo studio dell'evoluzione molecolare delle MT nei Notothenioidei, tali sequenze sono più informative rispetto alle sequenze codificanti. Tali risultati fanno ipotizzare che le sequenze introniche possono essere proficuamente utilizzate negli studi sull’evoluzione di geni nucleari.