Coralli abissali ospitano batteri con genomi minuscoli: nuove scoperte sulla convivenza naturale

RomeScoperta di Nuovi Batteri nei Coralli del Golfo del Messico

Un gruppo di ricercatori provenienti dalla Germania e dagli Stati Uniti, guidato dalla professoressa Iliana Baums e dal dottor Samuel Vohsen, ha identificato due nuovi tipi di batteri nei coralli delle profondità del Golfo del Messico. Questi batteri sono unici, non solo perché erano sconosciuti fino ad ora, ma anche per i loro genomi insolitamente piccoli. Appartengono alla classe dei mollicuti, generalmente associata a forme parassitarie. Questa scoperta ha portato all'introduzione di una nuova famiglia in questa classe, denominata Oceanoplasmataceae.

Oceanoplasma callogorgiae e Thalassoplasma callogorgiae: i batteri con un numero di geni sorprendentemente ridotto.

Conteggio dei geni in organismi selezionati

• Oceanoplasma callogorgiae: 359 geni
• Thalassoplasma callogorgiae: 385 geni
• Per confronto, Escherichia coli: oltre 4.000 geni
• Numero di geni umani: circa 21.000

Questi microbi sono affascinanti poiché, a differenza della maggior parte degli organismi, non possono usare i carboidrati come fonte di energia. Dipendono esclusivamente dall'aminoacido arginina, che ottengono dal corallo ospite. Anche se la degradazione dell'arginina fornisce loro poca energia, questi batteri riescono comunque a sopravvivere e prosperare. Questa situazione ci spinge a riflettere su quali adattamenti metabolici e bisogni essenziali siano necessari per vivere in ambienti dove l'energia è scarsa.

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Questa scoperta è fondamentale poiché trasforma la nostra comprensione di come gli esseri viventi collaborano in ambienti difficili. Ancora non comprendiamo esattamente la natura di questa interazione. Sembra che questi batteri ottengano nutrienti essenziali dai coralli, ma potrebbero anche aiutare i coralli a ricevere nutrienti o a proteggerli dalle malattie.

Coralli delle profondità marine hanno sviluppato metodi speciali per vivere in zone con scarsa luce e nutrienti. A differenza dei coralli tropicali che ricevono aiuto dalle alghe, questi coralli possono dipendere dai batteri per i nutrienti. Un modo è attraverso la decomposizione dell'arginina da parte dei batteri per fornire azoto, il che potrebbe aiutare la sopravvivenza dei coralli.

I ricercatori hanno scoperto che i batteri nel corallo utilizzano i sistemi CRISPR/Cas, noti solitamente per l'editing genetico. Questi sistemi potrebbero aiutare i batteri a proteggere il corallo dai germi nocivi. Ciò suggerisce che i batteri non danneggiano soltanto il corallo, ma contribuiscono anche al suo sistema di difesa, indicando un rapporto vantaggioso.

La ricerca della professoressa Baums si concentra sulla capacità dei coralli di vivere in ambienti diversi. Ritiene che alcuni batteri siano essenziali per comprendere come i coralli evolvono e si adattano. Lo studio, condotto in collaborazione con altre istituzioni, potrebbe fornire spiegazioni importanti sui concetti fondamentali della genetica e su come i coralli riescano a sopravvivere con questi batteri nelle profondità marine.