Filogenetica Molecolare

Filogenesi e variazioni della sequenza del DNA

Il concetto di filogenesi si riferisce alle variazioni della sequenza del DNA. Questo ci permette, basandoci sull'analisi della sequenza del DNA, di ricostruire la storia evolutiva degli individui e delle popolazioni. La filogenesi molecolare è una tecnica avanzata che ci permette di offrire le storie evolutive di diverse popolazioni partendo dalle analisi delle variazioni di sequenza della struttura del DNA, come il DNA mitocondriale.

Filogenomica e analisi del genoma

La filogenesi può essere estesa a diverse molecole. Infatti, oggi non si parla solo di filogenesi ma di filogenomica, andando a comprendere tutta l'analisi del genoma. Grazie a questa tecnica, possiamo costruire degli alberi filogenetici di individui appartenenti a una specie e mettere in evidenza le relazioni filogenetiche che ci sono tra un individuo e l'altro.

Costruzione degli alberi filogenetici

La filogenesi molecolare ci permette di costruire alberi filogenetici comparando delle sequenze e mettendo in evidenza le relazioni nei diversi individui. L'obiettivo è quello di costruire l'evoluzione di una specie di diversi individui appartenenti alla stessa specie. Andiamo a definire un albero filogenetico come un diagramma, un grafico della storia evolutiva dedotto da un gruppo di sequenze attraverso delle sequenze ancestrali, che caratterizzano le basi del nostro albero.

Struttura di un albero filogenetico

Abbiamo una base dell'albero e dei rami che collegano differenti punti, chiamati nodi. Come si può vedere nell'immagine, c'è un nodo centrale e poi abbiamo dei nodi esterni che sono l'estremità dei rami. È come un albero; infatti, i nodi esterni vengono chiamati anche foglie, per ricordare la struttura di un albero. I nodi esterni sono le sequenze di campioni che stiamo analizzando, da sequenze di popolazione attuale. Invece, i nodi interni sono le sequenze ancestrali, mentre i rami sono segmenti che collegano i diversi nodi, che possono essere interni o esterni. Quindi, sul ramo dell'albero ci sono le diverse variazioni tra un nodo e l'altro. Questa è la struttura classica di un albero.

Passaggi per costruire un albero filogenetico

• Si parte dal DNA, quindi devo avere un campione e studiare una popolazione umana facendo un cambiamento semplice, ovvero raccogliere la saliva con diversi sistemi: con il cotton-fioc oppure facendo un risciacquo boccale con il collutorio. In questo modo, recuperiamo le cellule di sfaldamento mucosa-boccale che contengono il DNA che ci interessa.
• Poi utilizzeremo un estrattore che lavora in maniera automatizzata per purificare il DNA all'interno delle cellule. È un'estrazione di DNA genomico totale.
• Dopodiché lavoro sul DNA mitocondriale, farò un'analisi mirata sul DNA mitocondriale.
• Dopo aver controllato l'estrazione se è avvenuta bene, farò una lettura sullo spettrofotometro per avere la sicurezza di avere il materiale che ci interessa.