Barcoding - ISTITUTO MARCONI

La tassonomia è la scienza e il metodo per classificare.
Le tassonomie dispongono gli oggetti da classificare in ordine gerarchico.
La tassonomia Linneiana è un metodo di classificazione degli organismi viventi originariamente
proposto da Carl Linnaeus a metà del Settecento.
La più importante innovazione di Linnaeus, che è tuttora l’aspetto più importante del suo sistema, è
l’introduzione della nomenclatura binomiale, che combina il genere e specie. La specie umana, ad
esempio, è definita dal binomio "Homo sapiens". Questo binomio non è associato a nessuna altra
specie di organismi.
Tutte le specie sono classificate secondo una struttura gerarchica a partire dai regni. I regni sono
divisi in phyla (singolare: phylum). I phyla sono divisi in classi; le classi, a loro volta, in ordini,
famiglie, generi e specie (singolare: specie).
A partire dagli anni settanta, con lo sviluppo della tecnologia per sequenziare il DNA, è diventato
possibile studiare l’evoluzione molecolare e definire relazioni evolutive fra specie, attraverso il
confronto delle loro sequenze geniche. Le sequenze geniche di organismi evolutivamente vicini
hanno, in genere, un alto grado di somiglianza, mentre le molecole di animali distanti dal punto di
vista evolutivo non si assomigliano molto. Lo studio della filogenesi a livello molecolare utilizza
questo tipo di dati per costruire degli alberi che rappresentano l’evoluzione più probabile dei
diversi organismi.
La filogenesi molecolare ha chiarito molti aspetti incerti dei rapporti evolutivi fra specie e si è
dimostrata di estrema utilità nello studio dei rapporti evolutivi fra organismi piccoli e microscopici
(come alcuni insetti, nematodi, protozoi e batteri) che sono di vitale importanza per gli ecosistemi,
ma i cui aspetti morfologici sono difficili da identificare e confrontare.
Per motivi tecnici, tuttavia, per avere un quadro accurato dei rapporti evolutivi, nella maggior parte
dei casi è necessario ottenere le sequenze del DNA di molti geni diversi degli organismi che si
vuole studiare e confrontarle simultaneamente.
Tuttavia, l’enorme numero di specie presenti sulla terra impedisce, di fatto, l’utilizzo di questo tipo
di approccio per uno studio comprensivo.
Potremmo superare questa difficoltà, se riuscissimo a trovare un gene la cui sequenza è
significativamente diversa tra le varie specie: tale sequenza costituirebbe un marcatore affidabile
per permetterci di identificare rapidamente le varie specie.
E’ proprio questa l’idea che sta alla base del codice a barre del DNA
In questo caso, l’obiettivo non è quello di studiare i dettagli delle relazioni evolutive, ma piuttosto
quello di fornire un catalogo generale della diversità, di facile accesso per chiunque voglia
rapidamente ma accuratamente identificare un organismo.
E’ nati il CBOL (il Consorzio per il Codice a Barre della Vita, Consortium for the Barcoding Of
Life) è un movimento internazionale che associa musei di storia naturale, erbari, giardini zoologici,
istituti di ricerca, agenzie governative e intergovernative, associazioni non governative, compagnie
private e altre organizzazioni coinvolte nella ricerca tassonomica e nei temi della biodiversità.
Ad oggi, questo movimento coinvolge più di 100 organizzazioni in piu di 40 paesi nei 6 continenti
(Fig. 5).
Fig. 5 Il CBOL nel mondo
Nella banca dati, per ogni specie sono catalogate tutte le sequenze di codice a barre disponibili, il
luogo e il modo in cui sono stati raccolti i campioni, i link ad altri siti utili e le relative immagini.
Fig. 7 Una pagina del sito www.barcodinglife. org
Per ora lo sforzo maggiore si è concentrato su alcuni gruppi tassonomici particolari: Pesci, Insetti e
Uccelli. Mentre il marcatore coxI sembra funzionare molto bene per tutti i gruppi animali, sono allo
studio marcatori diversi per Piante e Funghi.
Il Genoma Mitocondriale
Perchè usare il DNA mitocondriale per il codice a barre degli animali?
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I risultati sperimentali hanno permesso di individuare un gene mitocondriale che consente
l’identificazione della maggior parte delle specie animali.
Nel regno vegetale, i geni mitocondriali non sono sufficientemente diversi per consentire di
distinguere specie vicine. Sono allo studio una o più regioni di DNA utilizzabili per
l’identificazione delle piante.
Nel 2020? Tra breve sarà possibile definire i codici a barre ovunque e all’istante.
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Dati in pochi minuti
Costi bassissimi
Collegamento alle banche
dati di riferimento
Un GPS tassonomico
Utilizzabile anche dai nonspecialisti
A cosa servono i codici a barre?
Strumento per identificare le specie:
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Vettori di malattie, infestanti in agricoltura, specie invasive
Indicatori ambientali, specie protette
Possibilità di partire da minime quantità di campione, da campioni mal conservati, dal
contenuto dell’intestino, da feci
Strumento di ricerca per migliorare la tassonomia a livello di specie:
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Superando le difficoltà legate agli stadi vitali, al dimorfismo sessuale, al processamento
subito dal campione da esaminare:
o da quale specie deriva questa larva/ girino/ bistecca?
o Questi campioni, morfologicamente simili, appartengono alla stessa specie?