La prossima settimana, il 2 febbraio, farò una presentazione per “Spritz of Science”, la serie mensile di aperitivo con divulgazione scientifica organizzato da AIRIcerca Cambridge Chapter.
Il titolo dell’evento è “Biology of the past”. Claudia Bonfio (Marie Curie Fellow al Laboratorio di Biologia Molecolare MRC) parlerà delle origini della vita sulla Terra. In seguito io vi racconterò le meraviglie del DNA antico.
I due brevi interventi saranno seguiti da un aperitivo da Signorelli La Piazza, nel Grafton Centre. I biglietti sono disponibili a questo link. Vi aspettiamo per un aperitivo a base di spritz e scienza!
A herd of Kazakh horses in the Pavlodar region of Kazakhstan in August 2016. Credit: Ludovic Orlando
È appena uscito su Cell un articolo al quale ho lavorato, “Tracking five millennia of horse management with extensive ancient genome time series“, risultato della collaborazione fra più di cento scienziati e scienziate da centri di ricerca in giro per il mondo. I primi autori sono Antoine Fages, Kristian Hanghøj e Naveed Khan, e l’ultimo è Ludovic Orlando (Università di Tolosa e Copenaghen).
La domesticazione del cavallo è stato un processo che ha cambiato radicalmente la storia umana, soprattutto in Eurasia: ha rivoluzionato la guerra, e accelerato viaggi, commerci e l’espansione geografica delle lingue. In questo studio presentiamo il più grande campionamento di DNA antico per un organismo non umano: 129 genomi completi, e dati parziali da altri 149 animali. Questi dati ci consentono di capire quanto delle civiltà equestri del passato e arrivato fino a noi.
Al tempo della prima domesticazione del cavallo (circa 5000 anni fa in Asia Centrale) c’erano due gruppi geneticamente diversi di cavalli in Eurasia, uno in Iberia) e l’altro in Siberia. Entrambi sono estinti, e nessuno dei due ha lasciato tracce significative nel DNA dei cavalli moderni. Invece, i cavalli persiano hanno avuto un’influenza importante, soprattutto in seguito alle conquiste islamiche in Europa e in Asia. Le varianti genetiche associate alle corse, incluso il “gene della velocità” MSTN, sono diventati popolari solo nell’ultimo millennio. Infine, lo sviluppo dell’allevamento moderno ha avuto un impatto sulla diversità genetica in modo più drammatico rispetto ai periodi precedenti, ed è stato accompagnate da un calo significativo della variabilità genetica.
Antoine Fages, Kristian Hanghøj, Naveed Khan, Charleen Gaunitz, Andaine Seguin-Orlando, Michela Leonardi, [116 more authors] and Ludovic Orlando
Tracking five millennia of horse management with extensive ancient genome time series
Riassunto grafico
Horse domestication revolutionized warfare and accelerated travel, trade, and the geographic expansion of languages. Here, we present the largest DNA time series for a non-human organism to date, including genome-scale data from 149 ancient animals and 129 ancient genomes (≥1-fold coverage), 87 of which are new. This extensive dataset allows us to assess the modern legacy of past equestrian civilizations. We find that two extinct horse lineages existed during early domestication, one at the far western (Iberia) and the other at the far eastern range (Siberia) of Eurasia. None of these contributed significantly to modern diversity. We show that the influence of Persian-related horse lineages increased following the Islamic conquests in Europe and Asia. Multiple alleles associated with elite-racing, including at the MSTN “speed gene,” only rose in popularity within the last millennium. Finally, the development of modern breeding impacted genetic diversity more dramatically than the previous millennia of human management.
Figura 1 da Key et al 2018, che mostra le popolazioni studiate, le frequenze della variante genetica associata con l’emicrania, la temperatura media, e l’FST (una misura della sistanza genetica fra popolazioni).
Molto spesso medici e biologi analizzano le stesse varianti genetiche (ad esempio quelle associate ad alcuni disturbi o malattie) con approcci completamente diversi. La medicina si concentra sugli effetti e sulla distribuzione di queste varianti nelle popolazioni umane, mentre la biologia cerca di capirne l’origine e la diffusione nel tempo. Integrare i risultati delle analisi biologiche negli studi medici può dare informazioni importanti sul perchè queste varianti sono presenti nelle popolazioni umane, e sui meccanismi biologici che le hanno portate a diffondersi.
Questo articolo è scritto in collaborazione con Alessandro Viganò and Vittorio di Piero, due medici dell’Università di Roma La Sapienza proprio per risolvere questo impasse. Il nostro scopo era di mostrare alla comunità medica l’importanza di integrare un approccio evolutivo nello studio dell’emicrania e di altre malattie geneticamente determinate.
Alessandro Viganò, Andrea Manica, Vittorio Di Piero, Michela Leonardi
Did Going North Give Us Migraine? An Evolutionary Approach on Understanding Latitudinal Differences in Migraine Epidemiology
This commentary discusses a recent publication by evolutionary biologists with strong implications for migraine experts. The Authors showed that a gene polymorphism associated with migraine gave our ancestors an evolutionary advantage when colonizing northern, and thus colder, territories. They then highlight that the prevalence of migraine may differ among countries because of climatic adaptation. These results may prove useful in planning both epidemiological and physiological studies in the field of migraine.
