"Interazione tra genoma e fattori ambientali

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1 Fondamenti di Didattica della Biologia CdL Scienze Biologiche "Interazione tra genoma e fattori ambientali Maria F. Fuciarelli Dipartimento di Biologia fuciarelli@uniroma2.it

2 ecologista s. m. e f. [der. di ecologia] (pl. m. -i). Fautore, sostenitore della necessità di difendere l ambiente e l equilibrio naturale; anche in funzione di agg.: gruppi, movimenti ecologisti. ( ecologista [e-co-lo-gì-sta] s.m. e f. (pl.m. -sti) Chi si impegna in modo particolare in campagne e iniziative per salvaguardare l'ambiente naturale. SIN ambientalista; In funzione di agg.: gruppo, organizzazione. ( environmentalist - a person who is interested in or studies the environment and who tries to protect it from being damaged by human activities ( ecòlogo s. m. (f. -a) [tratto da ecologia] (pl. m. -gi o -ghi). Chi si occupa di ecologia, studioso di ecologia (come sezione della biologia). ( ecologìa s. f. [comp. di eco- e -logia, termine coniato (ted. Oekologie) dal biologo E. Haeckel (1866)]. 1. Parte della biologia che studia le relazioni tra organismi o gruppi di organismi e il loro ambiente naturale, inteso sia come l insieme dei fattori chimicofisici (clima, tipo di suolo, luce, nutrimento, ecc.) sia come l insieme dei fattori biologici (parassitismo, competizione, simbiosi, ecc.), che influiscono o possono influire sulla vita degli organismi stessi 2. Con sign. meno proprio, ma diffuso nel linguaggio com. e giornalistico, il termine è spesso adoperato per indicare la necessità di conservare e difendere la natura ( ecologist a person who studies the natural relationships between the air, land,water animals, plants etc ( ecologists are concerned with ecosystems as a whole, the abundance and distribution of organisms (people, plants, animals), and the relationships between organisms and their environment are advocates of the protection of natural resources from pollution or its effects (environmentalism) (Weiner, 1998) Interazione tra genoma a fattori ambientali (M. Fuciarelli)

3 ECOLOGIA (dal greco: οίκος, oikos, "casa" o "ambiente"; e λόγος, logos, "discorso" o studio ): studio dell ambiente Ernst Haeckel Scienza che si occupa delle «Interrelazioni tra gli organismi e tutto ciò che li circonda» (Haeckel, 1866), cioè l ambiente organico, piante e animali, e l ambiente inorganico che costituiscono un «ecosistema» (Tansley, 1935). Autoecologia : interrelazioni tra una specie e il suo ambiente Sinecologia: rapporti e relazioni tra le comunità biologiche e gli elementi biologici e non biologici che costituiscono l ambiente che le circonda Ellen S. Richards ECOLOGIA UMANA «Studio di quello che circonda gli esseri umani e degli effetti che può produrre sulla loro vita» (Richards, 1907). «Studio delle relazioni spaziali e temporali degli esseri umani influenzati dalle forze selettive, distributive e accomodative dell'ambiente» tramite l intervento dell evoluzione culturale (Park, Burgess, Mc Kenzie,1921) Interazione tra genoma a fattori ambientali (M. Fuciarelli)

4 Ambiente climatico naturale e trasformato/modificato (ecosistemi/biomi, antromi) Ambiente dei patogeni AMBIENTE UMANO Ambiente sociale Ambiente alimentare CONFRONTO UOMO-AMBIENTE

5 Chemical exposures and health effects are influenced and modified by non-chemical stressors, activities, and inherent characteristics. Interazione tra genoma a fattori ambientali (M. Fuciarelli)

6 Fonte EPA (2017) Interazione tra genoma a fattori ambientali (M. Fuciarelli)

7 CHARLES DARWIN ( ) L origine della specie (1859) L origine dell uomo (1871) It is not the strongest of the species that survives, nor the most intelligent that survives. It is the one that is the most adaptable to change. La selezione naturale non è sempre, e solo, la sopravvivenza del più adatto (survival of the fittest), ma anche, e soprattutto, la sopravvivenza del più adattabile ai cambiamenti dell ambiente circostante. Interazione tra genoma a fattori ambientali (M. Fuciarelli)

8 SOCIO CULTURAL EVOLUTION (Creanza et al, 2017)

9 L adattamento genetico alla variabilità geografica dei patogeni, del clima e della dieta è (ed è stato) senza dubbio fondamentale per il successo della nostra specie. La colonizzazione di nuovi ambienti ha avuto conseguenze adattative sulla pigmentazione cutanea, e forse anche sullo sviluppo cognitivo. Lo sviluppo dell agricoltura ( rivoluzione agricola ) ha facilitato il trasferimento dei patogeni dagli altri animali all uomo (zoonosi). L espansione delle popolazioni ha portato a nuove sfide nel campo delle malattie Le migrazioni seguite dal mescolamento negli ultimi 300 anni hanno avuto notevoli conseguenze sulle malattie infettive e di altro tipo, specialmente nel Nuovo Mondo. Balaresque P.L. et al (2007) Challenges in human genetic diversity: demographic history and adaptation. Hum Mol Genet. 2007;16(R2):R134-R139. doi: /hmg/ddm242

10 ALCUNI COADATTAMENTI GENE-CULTURA Geni di resistenza alle malattie Malaria (polimorfismi malarici) HALDANE 1949 TALASSEMIA ALLELI th ALLISON 1954 FALCEMIA (o ANEMIA FALCIFORME) ALLELE β S Geni correlati alla dieta Metabolismo del lattosio nell adulto e alimentazione a base di latte e prodotti caseari (persistenza della lattasi) Idrolisi del lattosio LUZZATTO 1969 ENZIMOPENIA PER LA G-6-PD ALLELE Gd -