Un articolo pubblicato sulla rivista Nature riporta i risultati del sequenziamento del DNA della specie di pesci Protopterus annectens e Lepidosiren paradoxa. Quest'ultimo è il più interessante, dato che è risultato avere una quantità di geni che è circa trenta volte quella presente nel DNA dell'Homo sapiens. Si tratta della specie animale con il genoma più vasto conosciuto finora. Questo pesce appartiene al gruppo dei Dipnoi, o pesci polmonati, conosciuti con quest'espressione perché sono dotati di polmoni primitivi che permettono loro di respirare nell'aria e non solo nell'acqua.

I Dipnoi sono considerati fossili viventi perché mantengono alcune caratteristiche molto simili a quelle delle specie da cui discendono i vertebrati che cominciarono a vivere sulla terraferma, compresi i mammiferi. Probabilmente, la sottoclasse di Dipnoi progenitrice dei vertebrati si separò dagli altri Dipnoi circa 420 milioni di anni fa, nel periodo Devoniano. Oggi rimangono solo poche specie di Dipnoi che sono interessanti tra le altre cose nei tentativi di ricostruire le prime fasi della storia dell'evoluzione dei vertebrati anfibi e terrestri.

La specie Lepidosiren paradoxa vive in varie aree del Sud America. Le sue branchie sono molto piccole e negli esemplari adulti sono talmente atrofizzate da essere praticamente non funzionanti. La conseguenza è che gli adulti hanno bisogno di respirare nell'aria.

Gli autori di questo studio sui Dipnoi stanno esaminando le varie specie appartenente a questo gruppo di pesci che sono ancora esistenti. Il DNA della specie Lepidosiren paradoxa si è rivelato davvero enorme, con un totale di 91 miliardi di basi, circa 30 volte il numero presente nel DNA degli esseri umani.

La notevole quantità di geni della specie Lepidosiren paradoxa è dovuta alla presenza di quelli che scientificamente si chiamano trasposoni e sono conosciuti anche come geni saltellanti. Quest'espressione è dovuta al fatto che questi geni creano nuove copie di loro stessi all'interno del genoma della loro specie.

Maggiore è la quantità di geni che forma il DNA di una specie, maggiore è l'energia necessaria a replicarlo per produrre una nuova cellula. Per questo motivo, generalmente esistono meccanismi genetici che limitano le possibilità di generare copie da parte dei trasposoni. Tuttavia, i pesci Dipnoi esistenti oggi sembrano avere moltissimi geni derivati da trasposoni e nella specie Lepidosiren paradoxa il 90% del DNA sembra composto da trasposoni.

Una maggior quantità di geni può portare a una maggior quantità di mutazioni, con la conseguenza che una specie può risultare più adattabile a cambiamenti ambientali. Tuttavia, nei Dipnoi esistenti oggi, la quantità di geni sembra aumentata enormemente nel corso del tempo senza portare a grandi cambiamenti. Anche questo apparente paradosso potrà essere oggetto di studi specifici per capire bene quali meccanismi genetici sono all'opera nel genoma dei Dipnoi.

A questo punto, il DNA della specie Lepidosiren paradoxa è quello più ampio conosciuto tra gli animali. Tuttavia, secondo il biologo Claus-Peter Stelzer dell'Università di Innsbruck, il DNA della specie protottero etiopico (Protopterus aethiopicus) potrebbe essere perfino più ampio. Si tratta di un'altra specie appartenente al gruppo dei Dipnoi che vive in Africa, proprio come il Protopterus annectens oggetto dello studio pubblicato su Nature. Insomma, ci sono Dipnoi che ancora devono rivelare tutti i loro segreti.

Questo studio potrà offrire nuove informazioni utili ad altre ricerche mirate. Conoscere il DNA delle specie di pesci Dipnoi esistenti oggi può aiutare a ricostruire i cambiamenti avvenuti nel corso delle ere geologiche. Ciò comprende i cambiamenti che portarono all'emergere dei tetrapodi, il gruppo di vertebrati nato quando le pinne si trasformarono in zampe che permisero loro di cominciare a vivere sulla terraferma. La presenza di tanti geni saltellanti può essere utile in studi genetici mirati a esplorare queste caratteristiche e i meccanismi genetici legati alla loro presenza.