Passa ai contenuti principali

PRIMO CASO DI ANIMALI CHE SINTETIZZANO CAROTENE

Secondo i ricercatori dell'università dell'Arizona, gli insetti noti come afidi  sono in grado di sintetizzare da soli degli elementi nutritivi essenziali chiamati carotenoidi.
Fino ad ora gli scienziati pensavano che l'unico modo attraverso il quale gli animali potevano ottenere questi composti era dalla dieta.
I carotenoidi sono molecole di fondamentale importanza per la visione, la pelle, la crescita delle ossa e altre fondamentali funzioni fisiologiche. Il beta-carotene, il pigmento che rende arancione le carote, rappresenta la principale molecola per la "costruzione" della vitamina A.
"Una volta che si inizia quanto siano diffusi i carotenoidi, ti rendi conto che sono dappertutto nella vita," ha detto Moran, professore di ecologia e biologia evolutiva.
"Il colore giallo di tuorli d'uovo, il rosa in gamberetti e salmone, i fenicotteri rosa, pomodori, carote, peperoni, papaveri messicano, calendule ecc..."



Moran e il suo co-autore Tyler Jarvik hanno ipotizzato in che modo gli afidi abbiano acquisito la capacità di sintetizzare i carotenoidi.
"Probabilmente durante il percorso evolutivo degli afidi è avvenuto che un gene fungino sia entrato nel DNA dell'afide e sia stato copiato”, ha spiegato la Moran. “Sebbene il trasferimento genico tra microrganismi sia un fenomeno comune, è la prima volta che si riscontra traccia di un gene fungino nel genoma di un animale."
"Gli animali hanno molti bisogni che riflettono una perdita ancestrale di geni: ecco perché necessitiamo di assumere amminoacidi e vitamine con la dieta”, ha spiegato la Moran. "Finora si riteneva semplicemente che non ci fosse alcuna possibilità di riacquisire queste capacità perdute. Ma nel caso degli afidi sembra che questa ipotesi venga smentita”.

"Probabilmente questo sarà uno straordinario caso raro. Ma finora negli studi di genomica, un caso unico iniziale, che solitamente rivela essere solo un esempio di qualcosa di più diffuso."

.Un caso fortunato in laboratorio più recente sequenziamento del genoma del pisello afide ha fatto la scoperta del possibile, ha detto Moran.
Gli afidi del pisello, noti agli scienziati come Pisum Acyrthosiphon, sono rossi o verdi.Inoltre si riproducono per clonazione - le mamme davano alla luce figlie che sono geneticamente identiche. Così, quando un afide nel ceppo rosso 5A del laboratorio di Moran iniziò a dare alla luce progenie con colore giallo-verde, Moran e i suoi colleghi sapevano che stavano guardando i risultati di una mutazione.
Gli afidi vivono in simbiosi con alcuni batteri che vengono passati di madre in figlia, fornendo agli insetti una parte cruciale del nutrimento. Da studi duranti alcuni decenni, si sapeva inoltre che le tre maggiori specie di batteri simbiotici non producono carotenoidi e non li ottengono dalla dieta.

Moran, che ha studiato il sistema di pisello afide-batteri per decenni, conosceva già le tre specie principali di batteri simbionti non sono in grado di produrre i carotenoidi, ne li ottengono dalla dieta.

 Gli Afidi si nutrono succhiando la linfa dal floema dalle piante, ma la linfa floematica è povera di carotenoide. Inoltre, i carotenoidi ritrovati negli afidi erano diversi da quelli che solitamente si trovano nelle piante.

Alla fine del 2009, dopo il sequenziamento completo del DNA dell'afide del pisello i ricercatori hanno inizato a cercare il gene responsabile della sintesi dei carotenoidi.
Tutti gli organismi utilizzano la stessa via biosintetica per sintetizzare i carotenoidi, "ciò ha reso la ricerca di geni di carotenoidi semplice"

Fortunatamente per Moran, i ricercatori che hanno sequenziato il genoma dell'afide del pisello hanno utilizzato il DNA degli afidi di colore rosso, che hanno una copia extra del gene carotenoide, rendendo più facile la ricerca di quello per il colore rosso.
Quindi, restava da capire se i geni derivassero dal DNA  dell'afide del pisello o dai non comuni batteri simbionti o dalla contaminazione da funghi nel campione.
In laboratorio, Moran e Jarvik hanno notato che eliminando i batteri simbionti da un ceppo di afidi non cambiava il colore della prole, ovvero i batteri simbionti non sono stata l'origine del colore rosso.
Inoltre, tracciando le linee evolutive dei ceppi di afidi rosso, verde e giallo è stato mostrato che i colori avevano uno schema di eredità mendeliana, indicando che il DNA che codifica per il rosso fa parte del DNA dell' afide.

Tale modalità di trasmissione anche in forma con la ricerca di un'altra squadra che ha suggerito entrambi i colori presenti in natura perché gli afidi verdi sono più suscettibili alle vespe parassite, mentre gli afidi rossi sono più suscettibili a predatori come coleotteri donna-uccello.
L'ultimo pezzo del puzzle è stato cercare di capire da dove provenivano i geni. La particolare sequenza di DNA che codifica per il carotenoide nelll'afide differiva da geni batterici di carotenoidi e corrispondevano a quelli di alcuni funghi.
Moran ha detto che un associazione a lungo termine tra afidi e funghi patogeni potrebbe aver reso possibile possibile il trasferimento di un gene.
La scoperta dimostra "l'intreccio tra organismi e il loro genoma nel corso del tempo e la loro fusione in modi diversi".

Commenti

Post popolari in questo blog

IL POTENZIALE IDRICO NELLE CELLULE VEGETALI E NEL TERRENO.

Le piante hanno bisogno di una ingente quantità d'acqua per sopravvivere, solo che di tutta l'acqua che esse assorbono dal terreno, la stragrande maggioranza viene rilasciata nell'atmosfera sottoforma di vapor acqueo a causa di un processo noto come traspirazione ; di conseguenza le piante devono continuamente rimpiazzare l'acqua che perdono con altra che assorbono dal terreno. Ciò causa la formazione di un continuo flusso di acqua che va dal terreno all'atmosfera noto come continuum suolo-pianta-atmosfera . La traslocazione dell'acqua nel sistema suolo-pianta-atmosfera, si basa su differenze di potenziale idrico entro e fra queste tre componenti.

LA PULCE DELLA SABBIA: Tunga penetrans.

La tungiasi è una parassitosi della pelle, provocata da una piccola pulce conosciuta con svariati nomi ( jiggers, pulce della sabbia, nigua, chica, pico, pique, suthi) sembra essere originaria del Sud America, si è diffusa in seguito anche nel continente nero, probabilmente importata nelle regioni dell'Africa Sub-Sahariana a partire dal 19° secolo. E' una patologia che tende a colpire principalmente le comunità emarginate, tendenti a vivere in forti condizioni di povertà e dallo scarso tenore igienico sanitario, ciò contribuisce notevolmente all'elevata morbilità nelle comunità colpite; determinando tra l'altro una seria compromissione della qualità della vita delle persone e delle comunità colpite da questa patologia. Nei bambini e nelle persone anziane la patologia tende a colpire in maniera particolarmente grave, provocando problematiche secondarie di notevole rilevanza. Non colpisce esclusivamente l'essere umano, è una patologia di facile riscontro anche

DECOMPOSIZIONE DELLA MATERIA ORGANICA.

La disponibilità di nutrienti in un suolo può influenzare la produttività primaria , ma quale processo è coinvolto principalmente nel determinare la presenza dei nutrienti in un suolo? Un ruolo di fondamentale importanza è svolto dalla decomposizione. Per fare un paragone se con il processo fotosintetico si assiste alla sintesi di composti organici con la decomposizione si determina un rilascio di composti inorganici, se con la fotosintesi assistiamo ad una fissazione e trasformazione dell'energia solare in energia chimica di legame con la decomposizione abbiamo rilascio di energia nell'ambiente. Un ruolo primario nei processi di decomposizione della materia organica lo svolgono gli organismi del suolo.