Giunge dalla prestigiosa rivista PNAS una rivisitazione di uno dei fondamenti della genetica umana: la trasmissione del DNA mitocondriale (mtDNA) da madre a figlio. Un assunto che in diverse tipologie di test genetici, sembra mostrare alcune eccezioni. Sono state, infatti, identificate tre famiglie in cui le persone hanno ricevuto il mtDNA dal padre, in un rapporto di tre quarti nel caso più estremo. La scoperta può offrire una visione differente delle malattie mitocondriali e mette in discussione i test genetici per l’ascendenza materna. Ecco, comunque, cosa scrive PNAS sull’argomento.
Le nozioni di biologia cellulare e di genetica molecolare hanno sino ad oggi mostrato che le cellule ospitano solo mitocondri ereditati dalla madre e nessuno di origine paterna perché questi ultimi – che pure sono presenti in gran numero negli spermatozoi – iniziano ad autodistruggersi subito dopo che lo spermatozoo è penetrato nella cellula uovo. Uno studio pubblicato su Science nel 2016 mostrava addirittura come la loro sopravvivenza sarebbe pericolosa per l’embrione.
L’analisi del genoma dei mitocondri paterni durante le prime fasi di sviluppo embrionale (i mitocondri sono dotati di un proprio genoma distinto da quello nucleare della cellula), ha fatto comprendere ai ricercatori che il processo è innescato da un gene, chiamato cps-6, che produce un enzima che intacca la membrana mitocondriale, stimolando l’azione degli autofagosomi. Se vengono privati di quel gene, i mitocondri paterni resistono nell’embrione molto più a lungo.
Con effetti devastanti: se l’embrione ha mitocondri paterni, la probabilità che non sopravviva è molto più elevata del normale.
La ricerca scientifica avanza e l’eredità mitocondriale materna rappresenta un elemento essenziale in diversi contesti come la biologia forense, dove il test del DNA mitocondriale serve a determinare la parentela di due o più persone attraverso la linea materna, o nel campo delle malattie mitocondriale che mostrano per l’appunto una eredità mitocondriale, in base alla quale le malattie possono essere trasmesse ai figli solo dalla madre. Questo perché, al momento della fecondazione, ciascun nuovo individuo riceve tutti i suoi mitocondri dalla cellula uova e quindi dalla madre (gli spermatozoi non forniscono alcun mitocondrio).
Lo scorso 26 novembre, tuttavia, una ricerca guidata dall’Ospedale Infantile di Cincinnati e pubblicata sulla rivista dell’Accademia nazionale delle scienze americana (PNAS), che ha riscontrato la caratteristica in 17 membri appartenenti a diverse generazioni di tre famiglie non imparentate tra loro, ha mostrato come il Dna mitocondriale, trasmesso in genere solo per via materna, in alcuni casi può essere ereditato anche dal papà. Si tratta però, occorre ribadirlo, di casi eccezionali, perché in genere il passaggio di questa informazione genetica avviene dalla madre. Dunque 17 eccezioni che sono state confermate anche da altri studi indipendenti, che hanno utilizzato diversi approcci per il sequenziamento del genoma dei mitocondri.
Sembra che nei rari casi trovati il Dna mitocondriale paterno venga ereditato al posto di quello materno perché “dominante” rispetto al secondo. In genetica si parla di “dominanza” di una variante genetica su un’altra quando, in un individuo che le possiede entrambe, si esprime solo quella dominante e quindi è solo questa ad influenzarne le caratteristiche.
Secondo gli autori sono ora necessarie ulteriori ricerche per comprendere a fondo il fenomeno, anche in ottica di miglioramento della comprensione di meccanismi alternativi che possano portare alla cura di malattie genetiche ereditate proprio attraverso il Dna mitocondriale e nella valutazione forense del DNA mitocondriale ai fini investigativi.
L’articolo originale (in lingua inglese) su PNAS
Il pdf dell’articolo (in lingua inglese) Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans
