DNA barcoding e biodiversità molecolare: casi di studio nel settore ittico

Abstract

A fronte della globalizzazione degli scambi commerciali, dei cambiamenti climatici e degli appelli a tutela della biodiversità, la rapida identificazione delle specie costituisce, a livello mondiale, una necessità. L utilizzo di una breve sequenza di DNA per standardizzare l identificazione degli organismi ha recentemente conosciuto gli allori della cronaca sotto l intrigante termine di DNA barcoding . Un segmento di circa 650bp del gene della citocromo ossidasi I mitocondriale (COI) è stato proposto come miglior potenziale barcode, almeno per il regno animale, dove si è potuta verificarne l efficacia in diversi taxa, e gran parte delle specie studiate (>94%) possiede barcode ben differenziati, con bassa variabilità intraspecifica ed alta divergenza tra taxa strettamente imparentati. L innovativa metodologia proposta potrebbe rivelarsi utile in numerosi settori scientifici, quali la biologia evoluzionistica, l ecologia, la filogeografia e la biologia della conservazione, ed avere numerosi riscontri applicativi, soprattutto nell ambito della sicurezza alimentare. In particolare nel settore ittico, la frequente sostituzione di tranci o filetti di specie ittiche pregiate con carni di esemplari di minor valore o l utilizzo di nomi generici usati per etichettare i prodotti della pesca ha messo in luce la necessità di sviluppare sistemi di tracciabilità molecolare. L impossibilità di ricorrere al riconoscimento morfologico quando il pesce è sottoposto a toelettatura richiede lo sviluppo di nuovi approcci analitici, basati sullo studio del DNA e il DNA barcoding si è rivelato un promettente strumento diagnostico alternativo ai tradizionali metodi di indagine e a quelli basati sull analisi delle proteine. L obiettivo principale di questo studio è stato quello di testare l efficacia e l applicabilità del gene della COI come DNA barcode per l identificazione molecolare di specie nel settore ittico sia in campo applicativo (tracciabilità molecolare), sia nella ricerca di base (tassonomia, identificazione di stock ittici). A tal scopo la prima fase della ricerca ha previsto la compilazione di una biblioteca di riferimento di sequenze di DNA barcode, partendo da esemplari la cui identità fosse già stabilita e un successivo screening su diverse specie ittiche di interesse commerciale, anche come prodotti trasformati, tra le più soggette a rischio di frode (es. pesce spada, pesci piatti). Le sequenze della COI e quelle del dominio ipervariabile della regione di controllo mitocondriale, 5 -dloop, (marker popolazione specifico comunemente utilizzato) di esemplari di Xiphias gladius (pesce spada) provenienti da diverse aree geografiche, sono state analizzate e i dati ottenuti hanno mostrato che il gene della COI non solo è un efficiente marker specie-specifico, ma è anche in grado, relativamente alla specie X. gladius di discriminare diversi stock ittici (per es. lo stock del Mediterraneo da quelli dei bacini oceanici). Il DNA barcoding è stato anche applicato per l identificazione di specie mesopelagiche della famiglia Myctophidae a partire da stadi larvali, fornendo un utile contributo all identificazione tassonomica, soprattutto nei casi in cui il tradizionale approccio morfologico è risultato difficile e ambiguo. Infine, un preliminare contributo allo studio della strutturazione genetica della specie Engraulis encrasicolus (acciuga) è stato fornito attraverso l analisi del 5 dloop di esemplari di larve campionati nell area Mediterraneo, per i quali è stato possibile definire quattro diverse aree di riproduzione. Dai dati ottenuti si evince chiaramente l efficienza del DNA barcoding come strumento di analisi complementare alla tassonomia tradizionale grazie al suo potere diagnostico come marcatore genetico specie-specifico e in qualche caso stock-specifico e la sua utilità per la tracciabilità genetico-molecolare applicata ai prodotti alimentari del settore ittico.