Scienza, identificati nei filamenti di Dna geni dai microrganismi dell’ambiente

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Sono stati identificati dei lunghi filamenti di DNA, che sembrano raccogliere geni dai microrganismi presenti nel loro ambiente. Chiamate ‘Borg’, come la specie aliena dell’universo narrativo di Star Trek che assimila conoscenze e tecnologie, queste strutture sono state scoperte nell’ambito di uno studio, non ancora sottoposto a revisione paritaria, pubblicato sulla piattaforma di preprint bioRxiv dagli scienziati dell’Universita’ della California a Berkeley, che hanno identificato questi elementi extracromosomici (ECE). La maggior parte dei microbi, spiegano gli autori, ha solo uno o due cromosomi, ma puo’ ospitare diversi ECE, che portano geni non essenziali, ma utili. Il team, guidato da Jill Banfield, descrive i Borg come degli ECE precedentemente sconosciuti, ma alcuni scienziati hanno notato delle similitudini tra queste strutture e altri elementi extracromosomici noti. Gli autori hanno analizzato delle zone umide in California e in Colorado, per valutare i geni nei microbi coinvolti nel ciclo del carbonio. “Negli ultimi anni ci siamo abituati alle sorprese quando si tratta di ECE – osserva Huang Li, microbiologo dell’Accademia cinese delle scienze di Pechino – ma i Borg hanno affascinato molti esperti di settore”. Le strutture identificate dal team sono composte da un numero compreso tra 600 mila e un milione di paia di basi, la loro estensione differenzia i Borg da molti altri ECE, che tendono a essere piu’ piccoli. “I Borg sembrano associati agli archaea, dei microrganismi unicellulari distinti dai batteri – osserva Banfield – in particolare riteniamo che siano legati alla varieta’ Methanopeedens, coinvolti nel processo di distruzione del metano”. “Quando si analizzano frammenti di molti genomi – sostiene Nitin Baliga, dell’Institute for Systems Biology di Seattle – e’ possibile commettere errori, per cui, nonostante l’osservazione del gruppo di ricerca sia molto interessante, sara’ necessario identificare dei Borg nelle coltivazioni di Methanopeedens in vitro per rendere la scoperta ufficiale”. I ricercatori sottolineano che, sebbene alcune delle caratteristiche dei Borg siano gia’ state osservate in altri microrganismi, dimensione, combinazione e carico genetico metabolico di questi ECE sembrano renderli unici. Durante l’analisi del genoma, il team ha osservato delle evidenze che suggeriscono che i Borg abbiano assimilato geni da diversi progenitori, come il cromosoma principale Methanopeedens. Gli scienziati stanno ora studiando il ruolo delle ripetizioni nel DNA di queste strutture. “Speriamo che i Borg possano aiutarci nel contrastare gli effetti del cambiamento climatico – conclude Borg – promuovere la crescita dei microbi con questi elementi potrebbe ridurre le emissioni di metano generate dagli archaea che vivono nel suolo, che ammontano a circa una gigatonnellata a livello globale ogni anno”.