FOXP2 e il linguaggio umano

Nel “DNA spazzatura” le istruzioni alla base dello sviluppo del linguaggio: identificati i meccanismi di espressione del gene FOXP2, che rende il nostro cervello capace di formulare lemmi verbali.

C’è un’ampia porzione di DNA, il 95%, considerata per anni priva di funzione e per questo definita “Junk DNA”, o DNA spazzatura. Già da qualche tempo la ricerca scientifica sta smentendo questo assunto sotolineando la sua importanza come regolatore dell’espressione genica, attraverso la codifica dei microRNA e altri tipi di RNA. Esattamente in questo filone si inserisce l’importante studio coordinato dal Dott. Davide De Pietri Tonelli del Dipartimento Neuroscience and Brain Technologies (NBT) dell’Istituto Italiano di Tecnologia, appena pubblicato sulla rivista Development, con il titolo “Convergent repression of Foxp2 3’UTR by miR-9 and miR-132 in embryonic mouse neocortex: implications for radial migration of neurons”.

Frutto di una collaborazione internazionale che ha coinvolto ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia e di due istituti

del Max-Planck Institute in Germania, l’Istituto di Genetica e Biologia Cellulare Molecolare di Dresden e l’Istituto di Antropologia dell’Evoluzione di Leipzig, questa ricerca ha identificato circa 3000 geni potenzialmente regolati dai microRNA, mostrando il meccanismo di regolazione di uno di questi, il gene FOXP2, detto anche “gene del linguaggio”, perché la sua codifica è collegata ad un corretto funzionamento degli organi che partecipano della produzione del linguaggio e dell’adeguata strutturazione del circuito cortico-basale nel cervello, deputato al suo controllo.

Il linguaggio verbale è una capacità esclusiva dalla specie umana che, quasi certamente, ha permesso la nostra evoluzione in società articolate. Possediamo un codice linguistico ampio e siamo in grado di produrre varietà di suoni grazie alla struttura complessa di alcuni organi, per esempio polmoni, lingua e laringe, e al sistema nervoso centrale che è in grado di sostenere e coordinare un tale livello di articolazione. Lo sviluppo regolare delle diverse porzioni del cervello è fondamentale, e avviene durante un lungo processo di regolazione e di espressione dei geni, che si realizza in fase embrionale e dura fino ai primi anni di vita.

Lo studio ha mostrato che l’espressione del gene FOXP2 è regolata da due specifici microRNA, e che tale regolazione è fondamentale per garantire il corretto posizionamento dei neuroni nella corteccia cerebrale in modo che la loro connessione con i gangli basali avvenga quando entrambe le strutture hanno raggiunto la giusta maturità di sviluppo. Tale connessione forma il circuito

cortico-basale.

«L’identificazione di questi due particolari microRNA e del loro ruolo – dichiara il Dott. Davide De Pietri Tonelli – apre la strada all’analisi di nuove regioni del gene FOXP2, a tutt’oggi sconosciute. Questo orizzonte di studio si rivela particolarmente importante in quanto, se questo gene non viene espresso nei tempi e nei modi corretti è causa di gravi deficit dell’articolazione verbale, quali la diprassia verbale, accompagnati da difficoltà linguistiche e grammaticali”.

La crescita del circuito cortico-basale è regolata, come ogni struttura del corpo umano, da diversi geni. In particolare, FOXP2 codifica per una proteina che si lega a particolari segmenti di DNA,determinando se altri geni saranno a loro volta attivati e, quindi, espressi o meno, portando in ultimo alla strutturazione del circuito cortico-basale stesso.

“Inoltre, oggi si ipotizza che l’insorgenza di alcune forme di autismo possano essere legate ad una errata regolazione del gene FOXP2, ma non esistono studi che lo dimostrino. Attraverso questi risultati, invece, si potrebbero identificare delle nuove strade da seguire per far luce su questa patologia tanto grave, quanto complessa». conclude il Dott. De Pietri Tonelli.

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