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Geni verdi forniscono informazioni sui cambiamenti climatici

Costa


La mappa genica dell'alga Micromonas ha permesso di identificarne due varietà che differiscono per i geni responsabili del diverso adattamento climatico

Un team internazionale di ricercatori ha decodificato i genomi di due varietà di alghe che crescono in parti dell'oceano molto diverse tra loro ed hanno acquisito nuove informazioni sui geni che permettono loro di catturare il carbonio. I risultati, pubblicati sulla rivista Science, fanno luce su processi cellulari antichi che hanno implicazioni per lo studio dei cambiamenti climatici e lo sviluppo di biocarburanti derivanti dalle alghe.

Le alghe marine Micromonas hanno una larghezza di circa un quinto di un capello umano e crescono sia in acque tropicali che polari. Catturano CO2, luce solare, acqua e sostanze nutritive per produrre carboidrati ed ossigeno negli oceani del mondo. Costituiscono un'importante fonte di cibo e catturano il carbonio, il che le rende oggetto di approfondite ricerche.

In questo studio, i ricercatori hanno raccolto campioni di due tipi di Micromonas: uno proveniente dal Sud Pacifico ed un altro dalla Manica. L'analisi genetica ha identificato circa 10.000 geni in ognuno ed ha rilevato che le 2 varietà si sono differenziate in maniera sostanziale.

"Sorprendentemente, sono molto più diverse di quanto pensassimo," ha detto l'autore principale Alexandra Worden del Monterey Aquarium Research Institute negli Stati Uniti. "Questi due picoeucarioti [il gruppo cui appartengono le Micromonas], spesso considerati come appartenenti alla stessa specie, condividono soltanto circa il 90% dei geni."

Una differenza del 10% potrebbe non sembrare molto, ma bisogna tenere a mente che gli uomini ed alcuni primati hanno circa il 98% di geni in comune.
I diversi geni in questi due ceppi di Micromonas, ha detto la dott.ssa Worden, potrebbero far si che essi si adattino in modo diverso all'ambiente. "Ciò significa inoltre che man mano che l'ambiente cambia, queste diverse popolazioni saranno soggette ad effetti diversi e non sappiamo se risponderanno in modo simile," ha spiegato.

Insieme ai dati genomici raccolti in studi precedenti, le nuove informazioni sul codice genetico delle alghe fotosintetiche forniscono anche idee su come la fotosintesi abbia trasformato la Terra in una biosfera in grado si sostenere la vita. "I genomi delle Micromonas racchiudono caratteristiche che adesso sembrano essere state in comune con alghe ancestrali che iniziarono la traiettoria, durata miliardi di anni, che portò all' "inverdimento" - la crescita di piante terrestri - del pianeta," ha detto la dott.ssa Worden.

I picoeucarioti sono estremamente produttivi e sono soggetti a grandi pressioni di pascolo. Hanno un ruolo importante nell'assorbimento del carbonio come parte della "pompa biologica", ossia della serie di eventi che permette alle alghe di catturare il carbonio atmosferico e di trasportarlo dalla superficie al fondo dell'oceano.

Queste nuove conoscenze possono essere paragonate alle informazioni genomiche provenienti da altri genomi di alghe e piante, che possono aiutare a formare un'immagine più chiara della natura dinamica dei processi evolutivi, hanno detto i ricercatori. Dovrebbe anche fornire informazioni che porteranno alla comprensione della complessa natura funzionale delle popolazioni di fitoplancton in generale.

La capacità delle alghe di adattarsi ad un'ampia gamma di ambienti potrebbe aver avuto come risultato il fatto che esse siano diventate più elastiche rispetto a specie simili, ipotizza la dott.ssa Worden. Questo permetterebbe loro di resistere meglio ai cambiamenti climatici rispetto alle alghe che prosperano soltanto in un'area geografica limitata. Secondo i ricercatori, se quest'idea verrà testata più approfonditamente si andrà molto avanti verso la conoscenza della biologia e l'ecologia di questi importanti organismi.

"Se riusciamo a capire quali geni vengono impiegati da una varietà specifica in particolari condizioni, otteniamo una visione dei fattori che influenzano il successo di un gruppo su un altro," ha detto la dott.ssa Worden. "Potremmo essere in grado poi di sviluppare modelli capaci di prevedere con più efficacia una serie di possibili scenari futuri risultanti dagli attuali cambiamenti climatici."

Lo studio è stato condotto da ricercatori in Belgio, Francia, Germania, Paesi Bassi, Norvegia, Australia e Stati Uniti.

Fonte: Cordis (30/04/2009)
Pubblicato in Ecologia e Ambiente
Tag: Micromonas, picoeucarioti, alga, clima
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