Gianmarco Pondrano d'Altavilla

Nelle profondità marine, i coralli ospitano batteri sconosciuti

(6 Novembre 2024)

Roma – Due specie di batteri finora sconosciuti, con patrimonio genetico insolitamente ridotto, sono stati scoperti tra i coralli nelle profondità del Golfo del Messico. E’ quanto emerge da uno studio guidato dalla Pennsylvania State University e pubblicato su Nature Communications. Il team di ricerca ha studiato diverse colonie di due specie di coralli molli, Callogorgia delta e Callogorgia Americana, che si trovano nel Golfo del Messico a profondità che vanno dai 300 ai 900 metri, dove è completamente buio. I ricercatori hanno scoperto due specie precedentemente sconosciute e strettamente correlate della classe di batteri mollicutes. I mollicutes vivono spesso come parassiti sulle o nelle cellule di piante, animali ed esseri umani e in alcuni casi causano malattie. Sulla base delle loro analisi genetiche, i ricercatori propongono una nuova famiglia chiamata Oceanoplasmataceae, a cui devono essere assegnati i due batteri. Ulteriori indagini hanno rivelato che i batteri sono i simbionti dominanti di questi coralli e vivono in uno strato gelatinoso di tessuto che fa parte del loro sistema di difesa immunitaria e trasporta i nutrienti. Una delle specie (Oceanoplasma callogorgiae) contiene solo 359 geni che codificano proteine per varie funzioni metaboliche.

Questa comunità di acque profonde è stata scoperta nel 2016 a una profondità di 624 metri nel Mississippi Canyon, Golfo del Messico. Il corallo Callogorgia delta è accompagnato da vermi tubicoli e una vongola.
Credito
Consorzio ECOGIG

L’altra (Thalassoplasma callogorgiae) ha 385 geni che codificano proteine. Per fare un confronto, il batterio intestinale Escherichia coli contiene più di 4.000 di tali geni, mentre gli esseri umani ne hanno circa 21.000. La questione di come il metabolismo dei due microbi appena scoperti possa funzionare con un genoma così ridotto rimane un mistero per i ricercatori: “Questi batteri non hanno nemmeno geni per il normale metabolismo dei carboidrati, in altre parole, per ottenere energia dai carboidrati, qualcosa che fondamentalmente ogni organismo vivente ha”, spiegano i ricercatori. Secondo la ricerca finora condotta, la loro unica fonte di energia è l’amminoacido arginina, che viene fornito dal corallo ospite. “Ma la scomposizione di questo amminoacido fornisce solo piccole quantità di energia. È sorprendente che i batteri riescano a sopravvivere con così poco”, continuano i ricercatori. I batteri ottengono anche altri nutrienti essenziali dal loro ospite. Non è ancora chiaro se i microbi siano puramente parassiti o se i coralli traggano in qualche modo beneficio dai loro simbionti. Secondo l’analisi genetica degli scienziati, le due specie batteriche utilizzano vari meccanismi di difesa chiamati sistemi CRISPR/Cas per rimuovere il DNA estraneo. Questi sistemi vengono utilizzati anche in biotecnologia per modificare i geni. I ricercatori ipotizzano che questi meccanismi possano essere utili anche ai coralli ospiti, aiutandoli a difendersi dai patogeni. Un’altra possibilità è che i batteri forniscano azoto al loro ospite quando scompongono l’arginina.(30Science.com)

Gianmarco Pondrano d'Altavilla