Kabobo Expedition – i primi risultati della ricerca.

I ricercatori della spedizione nella Repubblica Democratica del Congo hanno sequenziato 7 organismi in pochi giorni, direttamente sul campo.  

Resi noti i primi risultati della Kabobo Expediation il progetto di esplorazione biologica che dal 28 gennaio al 28 febbraio ha visto impegnati i ricercatori del MUSE di Trento, dell’università di Verona e della WCS – Wildlife conservation society alla scoperta di una delle più isolate e quasi completamente inesplorate foreste montane del Congo orientale. I ricercatori della spedizione nella Repubblica Democratica del Congo sequenziano 7 organismi in pochi giorni, direttamente sul campo.

Dopo il primo successo ottenuto il 7 febbraio con il sequenziamento sul campo di una rana affine a Amietia delalandi (un anfibio diffuso in alcune zone dell’Africa orientale) per il 96%, Kabobo Expedition festeggia oggi un risultato particolarmente rilevante (vedi il relativo post sul blog della spedizione su easternafromontane.org). Eseguita con successo la prima sessione di sequenziamento, la spedizione di esplorazione biologica organizzata dal MUSE di Trento in collaborazione con l’Università di Verona e WCS (Wildlife Conservation Society) sequenzia altri sei organismi: due rettili, due anfibi e due mammiferi, un pangolino e una piccola antilope di foresta. Massimo Delledonne, professore dell’Università di Verona e Anita Rodriguez Prieto, ricercatrice del Muse di Trento hanno estratto, purificato e amplificato il DNA degli animali nel laboratorio da campo attrezzato nella foresta del massiccio di Kabobo, lungo le sponde del Lago Tanganika.

Un risultato importante che porta con sé un significato profondo tanto per la conoscenza della storia evolutiva dell’area, tanto per il successo dell’innovazione tecnologica che Kabobo Expedition vuole rappresentare. Grazie al lavoro dei ricercatori e alle innovative tecnologie utilizzate nel corso della spedizione, tutto il processo di sequenziamento genetico per la lucertola Trachylepis maculilabris, l’anfibio Xenopus victorianus, il pangolino arboricolo del genere Phataginus e la rana arboricola del genere Leptopelis è stato eseguito direttamente nella foresta, dalla purificazione e amplificazione del DNA, con protocolli messi a punto da personale del MUSE e dell’Università di Verona alla successiva fase di lettura delle sequenze. “La tecnologia sviluppata da Oxford Nanopore Technologies che abbiamo utilizzato in questa spedizione”-  spiega Massimo Delledonne dell’Università di Verona – “ci ha permesso per la prima volta di caratterizzare le basi genetiche di specie selvatiche direttamente sul campo e completamente offline, in un momento in cui la scienza è sempre più dipendente da internet”.

I risultati ottenuti sono stati confrontati con le sequenze depositate nella banca dati GenBank. Il blast, ovvero il confronto delle nuove sequenze con quelle presenti nella banca dati, fornisce una prima importante indicazione per capire se si tratta di specie nuove alla scienza o per confermare l’identità di un organismo. L’alto livello di similarità di Trachylepis maculilabris e Xenopus victoriansus con le sequenze della banca dati ha permesso di confermarne l’identità. Più interessante invece il caso del pangolino arboricolo e della rana arboricola. Il DNA di queste specie ha, infatti, mostrato una tale diversità con quello delle specie depositate nel database da far pensare che, se non nuove, queste siano comunque sostanzialmente diverse dalle altre, confermando quindi la singolarità della storia evolutiva di queste foreste. Anche nel caso dell’antilope il blast, indica che la specie potrebbe appartenere a un gruppo non ancora documentato nella banca dati o addirittura essere nuova. Ulteriori indagini permetteranno ai ricercatori di definire con certezza queste prime importanti indicazioni.

“Poter effettuare l’analisi genetica direttamente sul campo e poter avere in tempo quasi reale questi primi risultati preliminari – spiega il ricercatore del MUSE e coordinatore della spedizione Michele Menegon – ci permette di avere importanti indicazioni sulla storia evolutiva di questa regione, sulla sua unicità biologica e sulla sua peculiare biodiversità, informazioni fondamentali per promuovere la tutela della diversità biologica del nostro pianeta”. Questi primi risultati, infatti, che andranno confermati da successive analisi, rappresentano il primo concreto contributo che Kabobo Expedition alla recente proposta di fare di quest’area un nuovo Parco Nazionale.

KABOBO EXPEDITION – esplorazione e ricerca scientifica

Kabobo Expedition è un progetto del MUSE – Museo delle Scienze di Trento e dell’Università di Verona con WCS – Wildlife Conservation Society, USA- DRC.

L’hotspot di biodiversità “Eastern Afromontane” è una delle 35 aree biologicamente più ricche e minacciate del Pianeta. Nonostante l’importanza globale della regione ci sono aree biologicamente ancora inesplorate. La regione di Kabobo, nella Repubblica Democratica del Congo, si estende per circa 100 km lungo la sponda occidentale del lago Tanganica e rappresenta il più vasto tratto isolato e quasi completamente inesplorato di foresta montana nel Congo orientale.

Dal 1960 questo spazio è stato rifugio di milizie armate che hanno combattuto contro il governo. Solo oggi è possibile investigare questa grande foresta che, data la sua posizione geografica e l’isolamento millenario, probabilmente ospita numerose specie nuove per la scienza, inclusi vertebrati. La regione è stata identificata come un’importante area dove trovare uccelli e grandi mammiferi come elefanti di foresta, scimpanzé, bufali, bongo, potamocheri e ilocheri. Pochissimo invece si sa dei piccoli mammiferi, dei rettili e degli anfibi, tra i quali è probabile si nascondano numerose specie nuove per la scienza.

L’obiettivo di Kabobo Expedition è definire con precisione il valore biologico del massiccio di Kabobo e la sua unicità biologica, investigando le aree geograficamente distanti da quanto già conosciuto e addentrandosi in luoghi mai prima campionati. Il fine ultimo è di spingere sia la comunità scientifica internazionale, sia le autorità locali a fare il possibile per trasformare le numerose riserve presenti, nel parco nazionale proposto di Ngamikka. La proposta di trasformare Kabobo in un parco nazionale è stata discussa con le comunità locali, che si sono fatte a loro volta promotrici dell’iniziativa e considerano l’istituzione del parco una grande opportunità per mantenere intatta l’identità del territorio e per intraprendere un percorso di sviluppo, anche economico.

GENE – un kit portatile per il sequenziamento

GENE è il nuovo sistema – messo a punto da un team di ricerca del MUSE e dell’Università di Verona nel 2015 – per estrarre, amplificare e sequenziare il DNA di specie appartenenti a differenti gruppi tassonomici (mammiferi, uccelli, rettili, anfibi, artropodi) fuori da un ambiente controllato.

Il sistema permette di mandare la sequenza di DNA via satellite al database (che contiene oltre 10,000 sequenze uniche di anfibi in Africa) o alla GenBank per verificarne la similarità genetica. Questa rapida diagnosi molecolare permette di comprendere il significato delle ricerche in tempo reale. Nel mese di Febbraio 2015, in un’area remota della Tanzania, il team di ricerca del MUSE e dell’Università di Verona è riuscito a estrarre, purificare e ampliare il DNA di una rana – attraverso questo nuovo strumento. Le ricerche genomiche sono state poi inviate via cloud in Italia, dove i ricercatori hanno avuto modo di confrontarsi con le sequenze di DNA GenBank e condividere i risultati con i media. Le componenti di GENE sono un Termociclatore, sviluppato con Biodiversa che consente l’estrazione del DNA, la purificazione e l’amplificazione e un sequenziatore di DNA MinION, sviluppato con Oxford Nanopore Technologies, che consente di sequenziare il DNA.

Questo laboratorio portatile porta l’analisi molecolare direttamente sul campo, rivoluzionando l’esplorazione biologica. Kabobo Expedition è la prima esplorazione scientifica in cui questa tecnica è stata applicata sul campo e su differenti organismi.

Kabobo Expedition – Il documentario

L’esplorazione e la ricerca scientifica saranno oggetto di un documentario che racconterà l’esplorazione biologica del Monte Kabobo, l’utilizzo di GENE, e sarà il mezzo per produrre ulteriori risultati e informazioni al fine di avere materiale a supporto del valore biologico della foresta e supportarne la conservazione. Il film documenterà anche la condivisione del processo di conoscenza scientifica con le comunità locali e il processo in corso, voluto dalle comunità locali, per la creazione del Parco Nazionale della regione di Kabobo.

#Kaboboexpedition – il blog

Per tutta la durata del viaggio un blog ha raccontato in tempo quasi reale l’evoluzione del progetto attraverso un blog (www.easternafromontane.org).

I membri della spedizione

Coordinamento

Michele Menegon (MUSE Museo delle Scienze)

Deo Kujirakwinja (WCS – Wildlife Conservation Society)

Esplorazione biologica

Michele Menegon (MUSE)

Marina Moreno (MUSE)

Emmanuel Muhindo (WCS)

Arcel Bamba (WCS)

GENE

Massimo Delledonne (Università di Verona)

Ana Rodriguez Prieto (MUSE)

Documentazione

Simone Pecorari

Anna Sustersic

Trasporto

Papy Nkulu (WCS)

Celestin Mussa Katontoka (WCS)

Istituzioni coinvolte nel progetto

MUSE – Museo delle Scienze di Trento

WCS – Wildlife Conservation Society, USA- DRC

Università di Verona

Personal Genomics, Italia