Un baco da seta ‘digitale’ promette di rivoluzionare le conoscenze scientifiche su questo insetto, ma anche moda e abbigliamento, con importanti riflessi economici. A svilupparlo la società biotech cinese BGI Genomics, in collaborazione con la Southwest University, lo State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology e altri partner. Il gruppo ha costruito un set di dati sul pangenoma ad alta risoluzione contenente quasi l’intero patrimonio genomico del baco da seta.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications, è il primo in assoluto a digitalizzare il pool genetico del baco da seta e creare, appunto, un baco da seta ‘digitale’, facilitando notevolmente la ricerca, favorendo l’allevamento e consentendo così ulteriori utilizzi della seta.
Il team ha ri-sequenziato 1.078 bachi da seta (B. mori, inclusi 205 ceppi locali, 194 varietà migliorate e 632 ceppi genetici più 47 bachi da seta selvatici, B. mandarina), generando 55,57 tera di dati genomici.
Questo set di dati contiene le informazioni più complete sui genomi del baco da seta domestico e selvatico ed è il più grande pangenoma al mondo a lettura lunga relativo a piante e animali realizzato fino ad oggi. Allo stesso tempo, sono stati condotti studi approfonditi su varie variazioni genetiche, struttura della popolazione, selezione artificiale e adattamenti ecologici e caratteristiche economiche del baco da seta, ottenendo risultati importanti.
Il baco da seta domestico, B. mori, è stato ‘addomesticato’ a partire dal baco da seta di gelso selvatico, B. mandarina. Ha una storia di oltre 5.000 anni, ma naturalmente col tempo i dettagli di questa storia erano andati persi.
Tra genomica e archeologia: i segreti del baco da seta domestico
Lo studio ha svelato che le specie endemiche della regione del Fiume Giallo in Cina sono distribuite alla base del ramo occupato dal baco da seta domestico sull’albero evolutivo, suggerendo così che quest’ultimo abbia avuto origine in questa regione. Le prove archeologiche disponibili, tra cui un mezzo bozzolo scavato nel 1926 nel villaggio di Xiyin, nella contea di Xia, nella provincia dello Shanxi, e una pupa di baco da seta scolpita nella pietra scavata nel 2019 a Shicun nella stessa contea, forniscono un importante supporto a questa conclusione.
L’allevamento tradizionale dei bachi da seta ha una storia lunga e antica, non prova di problemi irrisolti. Il team ha identificato 468 geni associati all’addomesticamento e 198 geni associati al miglioramento del baco da seta, di cui rispettivamente 264 e 185 sono stati recentemente identificati. Questi geni saranno importanti bersagli cper migliorare questo insetto.
Resa e qualità della seta sono stati a lungo considerati i principali criteri economici per la selezione artificiale del baco da seta, ma restavano diversi punti oscuri. Ora i ricercatori hanno scoperto, ad esempio, che il knockout mediato da CRISPR-cas9 di BmE2F1 riduce il numero di cellule della ghiandola della seta del 7,68% e la resa della seta del 22%. Al contrario, la sovraespressione transgenica di BmE2F1 aumenta il numero di cellule della ghiandola della seta del 23% e la resa della seta del 16%.
La seta pregiata ha applicazioni uniche e un valore economico più elevato, ma le basi genetiche della finezza delle fibre sono rimaste precedentemente sconosciute. Ora non più: il gruppo ha identificato nel baco da seta un gene che svolge un ruolo chiave nel determinare la finezza della seta. Dunque una nuova generazione di seta, più fine e abbondante, potrebbe essere ormai alle porte.
