MARCATORI MOLECOLARI
I metodi di ricostruzione filogenetica non si basano solo sulle analisi morfologiche, ma anche sullo
studio delle macromolecole. Quando due linee filetiche divergono da un antenato comune per
formare due o più taxa, anche i loro geni divergono: confrontando un campione di geni di taxa, si
può ipotizzare il grado di affinità filogenetica tra i gruppi in esame. Questo tipo di studio viene
condotto usando i marcatori molecolari: un marcatore molecolare è una qualsiasi caratteristica degli
organismi che è variabile nelle popolazioni e che è ereditabile, cioè determinata dai geni e non
dall'ambiente (Es: colore degli occhi, gruppo sanguigno, bande su un gel). Applicando le analisi
molecolari alla filogenesi è possibile sapere se i caratteri presi in esame sono simili per omologia
(derivano dallo stesso antenato) o per analogia (non derivano dallo stesso antenato e si sono formati
per convergenza o parallelismo). I marcatori genetici più usati sono:
ALLOZIMI: sono definiti come una delle diverse forme di un enzima. Gli enzimi sono proteine che
mostrano una carica elettrica netta dipendente dal numero di aa che costituiscono la molecola: se si
verifica una mutazione, la molecola avrà una diversa carica elettrica. Poiché i cambiamenti di carica
influenzano la velocità delle proteine in un campo elettrico, la variazione allelica può essere
osservata con elettroforesi. Sono utili per determinare il grado di affinità tra popolazioni della stessa
specie o di specie affini; hanno lo svantaggio di essere poco numerosi e di avere poco
polimorfismo.
PCR: può amplificare sequenze di DNA, anche molto piccole (può lavorare su campioni
provenienti da musei o sui fossili); è poi possibile osservare queste sequenze su gel d’agar.
LOCI MICROSATELLITE: sono brevi sequenze genomiche localizzate in tratti non codificanti del
DNA. possono variare sia per mutazioni, che per ricombinazioni e presentano un alto grado di
polimorfismo e un alto tasso di mutazione.
IBRIDAZIONE DNA-DNA: si isolano i DNA di due taxa in esame;si denaturalizza la molecola di
DNA; le due catene singole (ognuna proveniente dal genoma dei due taxa) si uniscono in vitro per
formare una molecola ibrida; più questa molecola è stabile, più i due taxa sono affini tra di loro. La
distanza genetica tra i due taxa viene misurata attraverso la differenza tra le temperature di
denaturalizzazione delle molecole (l’eteroduplice formata in vitro e l’omoduplice, la molecola
“normale”).
POLIMORFISMI DI LUNGHEZZA DEI FRAMMENTI DI RESTRIZIONE:
polimorfimo=Presenza, nella popolazione di una specie, di più alleli di uno stesso gene. è
controllato dalla selezione naturale. In questa tecnica, il DNA viene sezionato in frammenti di
restrizione mediante endonucleasi dette enzimi di restrizione, che attuano il taglio
unicamente in corrispondenza di particolari sequenze nucleotidiche, specifiche per ogni
enzima. I frammenti di restrizione vengono quindi separati per lunghezza mediante
elettroforesi su gel d'agarosio. Ogni frammento viene confrontato con uno standard di peso
molecolare noto: se ci sono differenze, allora il DNA in esame ha subito delle
modificazioni. Anche questa tecnica viene usata per misurare le affinità tra specie affini.
