Gli abissi oceanici rappresentano un potente “motore evolutivo” e custodiscono una delle piu’ vaste riserve inesplorate di diversità genetica del pianeta, con potenziali applicazioni che vanno dalla medicina alle tecnologie di sequenziamento del DNA. Lo riferisce uno studio internazionale coordinato dalla University of East Anglia e da istituti di ricerca cinesi, pubblicato sulla rivista Cell Host & Microbe, che ha analizzato oltre 2100 campioni provenienti da ambienti profondi di tutto il mondo, identificando piu’ di 500 milioni di geni unici e 2,4 milioni di strutture proteiche previste. La ricerca ha coinvolto quasi 60 studiosi di Regno Unito e Cina e rappresenta una delle piu’ ampie analisi genetiche mai realizzate sugli ecosistemi degli oceani profondi. Gli autori hanno studiato habitat estremi come la Fossa delle Marianne, sorgenti idrotermali e emissioni di metano sottomarine, ambienti caratterizzati da pressioni elevatissime, temperature che possono variare da meno di 4 gradi Celsius fino a oltre 100 gradi vicino alle sorgenti vulcaniche, scarsita’ di ossigeno e oscurita’ permanente. Secondo gli studiosi, proprio queste condizioni estreme favoriscono l’innovazione evolutiva a livello molecolare. I dati mostrano infatti un apparente paradosso: mentre i geni dei microrganismi marini profondi cambiano rapidamente e generano un’enorme variabilita’ genetica, molte delle proteine prodotte mantengono strutture fondamentali sorprendentemente stabili. Questo suggerisce che la vita negli abissi continui a evolversi senza abbandonare alcuni meccanismi biologici essenziali per sopravvivere. “I nostri risultati mostrano come sia possibile affrontare alcune delle principali sfide scientifiche e tecnologiche sfruttando i microrganismi degli abissi marini e dimostrano che questi ambienti, grazie al loro isolamento fisico e alle condizioni estreme, funzionano come hotspot evolutivi”, ha spiegato Thomas Mock della School of Environmental Sciences della University of East Anglia. “Questo lavoro ridefinisce gli oceani profondi non solo come riserve di biodiversita’, ma come veri motori evolutivi in grado di plasmare e diversificare tratti genetici funzionalmente distintivi”. Tra le scoperte considerate piu’ promettenti vi e’ una particolare variante di elicasi, una proteina coinvolta nello svolgimento del DNA. Questa versione proveniente dagli abissi presenta caratteristiche strutturali insolite che potrebbero migliorare le tecnologie di sequenziamento nanopore, oggi utilizzate in ricerca biomedica, medicina e monitoraggio ambientale. “E’ un chiaro esempio di come lo studio della vita in ambienti estremi possa portare direttamente allo sviluppo di nuovi strumenti e innovazioni”, ha affermato Yang Guo dell’Institute of Oceanology della Chinese Academy of Sciences. Per costruire il dataset, il gruppo di ricerca ha integrato tecniche avanzate di campionamento oceanico con strumenti di intelligenza artificiale capaci di prevedere la struttura delle proteine a partire dalle sequenze genetiche.
Secondo gli autori, lo studio amplia di oltre il 50 per cento la diversità genetica marina finora conosciuta e fornisce una nuova base per esplorare quella che definiscono la “materia oscura genomica” degli oceani profondi. I ricercatori ritengono che il patrimonio genetico custodito negli abissi possa accelerare lo sviluppo di nuove applicazioni industriali e biotecnologiche, incentivando al tempo stesso ulteriori esplorazioni degli ambienti oceanici estremi ancora poco studiati.
