Diversità genomica nelle due sottospecie della testuggine di Hermann (Testudo hermanni)

La testuggine di Hermann (Testudo hermanni Gmelin, 1789) globalmente valutata "NT" (prossima alla minaccia) e protetta dalla Convenzione di Berna (Allegato II), è diffusa nelle regioni a clima mediterraneo e meso-mediterraneo dell'Europa meridionale. Attualmente la specie è in forte decrescita in tutto il suo areale; nonostante questo decremento sia iniziato durante le fluttuazioni climatiche del Pleistocene, oggi è per la maggior parte attribuibile all'attività umana. Ufficialmente sono riconosciute due sottospecie: T. h. hermanni, distribuita in modo discontinuo nel Mediterraneo occidentale, e T. h. boettgeri, distribuita prevalentemente nella penisola balcanica. Questo lavoro di tesi costituisce la prima indagine genomica condotta su Testudo hermanni, reso possibile grazie al sequenziamento de novo del suo genoma, un progetto portato avanti dal gruppo di Genetica e genomica di popolazioni dell'Università di Ferrara. Nello specifico, dopo aver assemblato ed annotato il genoma di riferimento, grande 2.26 Gb, sono stati ottenuti dati di risequenziamento dell’intero genoma per sei individui, tre per ognuna delle due sottospecie, ciascuno dei quali proviene da cluster genetico-popolazionistici noti da studi precedenti. L'allineamento al genoma di riferimento di T. hermanni ha permesso di (i) indagare la struttura di popolazione; (ii) caratterizzare la diversità genomica a livello individuale e nelle due sottospecie. I primi risultati evidenziano due gruppi principali, corrispondenti a T. h. hermanni e T. h. boettgeri. Gli alberi mitocondriali e genomici sono tra loro concordanti e confermano le relazioni filogenetiche ricostruite in altri studi. Le analisi di variabilità indicano che T. h. hermanni presenta una più bassa variabilità genomica (stimata come theta di Watterson per sito) rispetto a T. h. boettgeri, sia a livello genomico (T. h. hermanni: 1.1e-03; T. h. boettgeri: 1.5e-03) sia nelle regioni codificanti (CDS) (T. h. hermanni: 8e-04; T. h. boettgeri: 7e-04). In entrambe le sottospecie, come atteso, la variabilità nelle CDS è tendenzialmente minore rispetto a quella genomica e gli individui provenienti dalle popolazioni più isolate (i.e. Francia per quanto riguarda T. h. hermanni e Bosco della Mesola per quanto riguarda T. h. boettgeri) esibiscono una più alta frazione del genoma in omozigosi (FROH), come atteso in caso di piccole dimensioni popolazionistiche e conseguente aumento del livello di inincrocio. Più in generale, a livello di specie la diversità genomica in T. hermanni è relativamente alta (theta = 2.5e-03) considerando individui di altre specie di rettili vulnerabili (i.e. tartaruga gigante di Aldabra: 8e-04), in pericolo (i.e. gaviale del Gange: 2e-04; varano di Komodo: 8.7e-05) o estinte (i.e. tartaruga gigante dell’Isola di Pinta: 9e-05). In conclusione, questa tesi sottolinea l’importanza della produzione di risorse genomiche a fini conservazionistici, in quanto la disponibilità dell’intero genoma di pochi individui ha permesso di identificare le popolazioni che necessitano di essere tutelate a breve termine: quella francese per quanto riguarda T. h. hermanni e quella del Bosco della Mesola per quanto riguarda T. h. boettgeri. La popolazione francese sembrerebbe essere particolarmente a rischio di inincrocio e allo stesso tempo non presentare un marcato differenziamento da quella toscana, che potrebbe quindi rivelarsi una potenziale sorgente per reintroduzioni future finalizzate a incrementare i livelli di variabilità genetica. Ad ogni modo, sarebbe necessario includere dati di risequenziamento di almeno uno o due individui per popolazione per avere un quadro più preciso sulla distribuzione geografica della variabilità genomica e per confermare i pattern di diversità individuali, popolazionistici e tra sottospecie riscontrati in questo lavoro preliminare.