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DNA: confronto tra umani e scimpanzé

Lo scimpanzé e il bonobo sono i parenti viventi più stretti degli esseri umani.
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Foto: Adrian Sumner / Stone / Getty ImagesSEM immagine di cromosomi umani, mostrando centromeri e cromatidi (ingrandimento: x6, 100)

Queste tre specie si assomigliano in molti modi, sia nel corpo e nel comportamento. Ma per una chiara comprensione di quanto siano strettamente correlati, gli scienziati confrontano il loro DNA, una molecola essenziale che è il manuale di istruzioni per la costruzione di ogni specie. Umani e scimpanzé condividono un sorprendente 98,8 per cento del loro DNA. Come possiamo essere così simili yet eppure così diversi?

Così tanto simili…

DNA umano e scimpanzé è così simile perché le due specie sono così strettamente correlati. Gli esseri umani, scimpanzé e bonobo discendono da una singola specie antenata che ha vissuto sei o sette milioni di anni fa. Man mano che gli umani e gli scimpanzé si evolvevano gradualmente da un antenato comune, anche il loro DNA, passato di generazione in generazione, cambiava. In effetti, molti di questi cambiamenti del DNA hanno portato a differenze tra aspetto e comportamento umano e scimpanzé.

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© AMNH ExhibitionsBanding Patterns

Esaminare le prove

Corrispondenza DNA? DNA umano e scimpanzé è quasi identico quando si confrontano le bande sui cromosomi, i fasci di DNA all’interno di quasi ogni cellula. Quali due cromosomi sono più simili?

Modelli di bande

Le bande chiare e scure su questi cromosomi, create da un colorante di laboratorio, rivelano somiglianze e differenze tra DNA umano, scimpanzé e topo.

Cromosomi X umani e scimpanzé contengono entrambi circa 1.100 geni diversi, o insiemi di istruzioni. Ogni gene colpisce un particolare tratto nel corpo.

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© AMNH / Rod MickensChimp eyes and human eyes

HEM B – Coagulazione del sangue, emofilia
CPX – sviluppo facciale, palatoschisi
SMC1L1 – manutenzione del cromosoma
OPN1LW – visione del colore rosso

Seeing Red

La maggior parte dei geni negli esseri umani e negli scimpanzé sono quasi identici. Entrambe le specie hanno il gene OPN1LW, che permette loro entrambi di vedere il colore rosso. Ma i topi mancano di OPN1LW and e hanno difficoltà a vedere il rosso.

…Eppure così diversi

Se il DNA umano e scimpanzé è uguale al 98,8%, perché siamo così diversi? I numeri raccontano parte della storia. Ogni cellula umana contiene circa tre miliardi di coppie di basi, o bit di informazioni. Solo l ‘ 1,2 per cento di ciò equivale a circa 35 milioni di differenze. Alcuni di questi hanno un grande impatto, altri no. E anche due tratti identici di DNA possono funzionare in modo diverso can possono essere “accesi” in quantità diverse, in luoghi diversi o in momenti diversi.

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Foto: Nick Koudis / Photodisc Green/Getty ImagesHuman eyes

Stessi geni, comportandosi in modo diverso

Anche se gli esseri umani e scimpanzé hanno molti geni identici, spesso li usano in modi diversi. L’attività di un gene, o espressione, può essere alzato o abbassato come il volume di una radio. Quindi lo stesso gene può essere elevato negli esseri umani, ma molto basso negli scimpanzé.

Gli stessi geni sono espressi nelle stesse regioni del cervello in umani, scimpanzé e gorilla, ma in quantità diverse. Migliaia di differenze come queste influenzano lo sviluppo e la funzione del cervello e aiutano a spiegare perché il cervello umano è più grande e più intelligente.

Geni leggermente diversi

Il sistema immunitario degli scimpanzé è sorprendentemente simile al nostro most la maggior parte dei virus che causano malattie come l’AIDS e l’epatite possono infettare anche gli scimpanzé. Ma gli scimpanzé non vengono infettati dal parassita della malaria Plasmodium falciparum, che una zanzara può trasmettere attraverso il suo morso nel sangue umano. Una piccola differenza di DNA rende i globuli rossi umani vulnerabili a questo parassita, mentre le cellule del sangue degli scimpanzé sono resistenti.