Scoperta rivoluzionaria​ nel mondo dei batteri giganti

Il batterio gigante visibile ad occhio nudo

Il mondo dei batteri è vasto e variegato, con dimensioni e caratteristiche che possono variare notevolmente. Tuttavia, una recente scoperta ha portato alla‍ luce un⁢ batterio gigante, l’Epulopiscium viviparus, che ⁤vive all’interno⁤ dei pesci chirurgo e presenta‌ adattamenti metabolici unici e metodi di produzione energetica innovativi. Questo studio, condotto da ricercatori della Cornell University e del Lawrence Berkeley National Laboratory, ha decifrato per la prima volta il⁣ genoma completo di‍ questa specie, rivelando ⁣potenziali applicazioni nel campo della nutrizione a base di alghe e dell’energia.

 

La scoperta e lo studio di un batterio gigante

L’Epulopiscium viviparus è stato scoperto per la prima volta nel 1985 e ⁢da allora ha suscitato ⁤grande interesse nella comunità scientifica. Questo batterio, che vive in simbiosi all’interno del tratto intestinale di alcuni pesci chirurgo in ambienti tropicali come la Grande Barriera Corallina e il Mar Rosso, è abbastanza grande da essere⁢ visibile ad occhio nudo e ha un volume⁣ un milione di ‌volte superiore a quello dei suoi cugini più noti, come l’E. coli.

L’habitat e le caratteristiche dell’Epulopiscium viviparus

A causa delle sue ​dimensioni gigantesche, gli‍ scienziati inizialmente credevano che l’Epulopiscium viviparus fosse un tipo distinto di protozoo. Il nome Epulopiscium deriva dalle radici latine “epulo”,⁢ che significa “ospite”, e “piscium”, “di un pesce”. A⁢ differenza della maggior parte dei batteri che si riproducono dividendo se stessi a metà per creare due discendenti, l’E. viviparus​ crea fino a 12 copie di se stesso, che crescono all’interno di una cellula madre e poi‌ vengono rilasciate, “attive⁣ e nuotanti – ⁢viviparus significa ‘nascita vivente’”.

Metodologia di ricerca

Lo studio di questi​ batteri giganti richiede la cattura dei pesci‍ in cui vivono e la conservazione delle cellule o l’estrazione del DNA e dell’RNA il più ⁤rapidamente e accuratamente possibile. La​ collaborazione decennale con i​ biologi​ dei pesci della Lizard Island Research Station in ‍Australia⁢ ha permesso di raccogliere e studiare campioni preziosi.

 

Adattamenti genetici e produzione energetica

Intuizioni metaboliche

Gli scienziati erano ⁣particolarmente interessati a⁤ scoprire come l’E. viviparus soddisfacesse le sue esigenze metaboliche estreme. I batteri che si nutrono di nutrienti presenti nel loro‍ ambiente, anziché creare la propria energia dalla luce solare, generalmente si dividono in due gruppi: quelli che hanno accesso all’ossigeno e quelli che non ne hanno. Senza ossigeno, i batteri spesso⁣ utilizzano la fermentazione per estrarre energia, e “gli organismi fermentanti semplicemente non ottengono lo stesso ⁢rendimento dai nutrienti”, ha ⁢affermato la professoressa Esther ⁤Angert, autrice corrispondente dello studio.

Adattamenti genetici e produzione energetica

I ricercatori hanno scoperto che l’E. viviparus ha modificato ⁤il suo metabolismo per sfruttare al meglio il suo ambiente, utilizzando un metodo raro per produrre energia e per ⁣muoversi (lo⁤ stesso ‌metodo ‌di nuoto è utilizzato dai batteri che causano⁣ il colera) e dedicando una ​grande parte del suo ​codice genetico alla produzione di enzimi⁣ in grado di raccogliere i nutrienti‌ disponibili nell’intestino del suo ospite. Tra gli enzimi più prodotti ci sono quelli utilizzati​ per ‍produrre ATP, ‌la valuta energetica⁤ di tutte le cellule. Una membrana altamente ripiegata che corre lungo il bordo esterno dell’E. viviparus fornisce⁢ spazio importante per le proteine che producono e trasportano⁣ energia, con alcune⁣ sorprendenti somiglianze con il funzionamento dei mitocondri nelle cellule di organismi più complessi.

Potenziali applicazioni e ⁣ricerche ⁤future

Questa ricerca di base ha una serie di potenziali applicazioni future, in particolare poiché l’E. ⁤viviparus ⁣ha strategie⁤ così⁢ efficaci per sfruttare⁣ i nutrienti presenti ⁢nelle alghe. Le alghe sono un‌ obiettivo in crescita per l’alimentazione del bestiame, l’energia rinnovabile e la nutrizione umana, poiché la loro crescita non⁢ compete con l’agricoltura terrestre.

Il primo autore dello studio è David Sannino, Ph.D. ’17, un ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Angert. Altri co-autori sono ‌Francine Arroyo, Ph.D. ’19⁢ e gli ex ‍ricercatori post-dottorato Charles Pepe-Ranney e ⁢Wenbo Chen; e Jean-Marie Volland e ⁤Nathalie Elisabeth, entrambi del Lawrence Berkeley National Laboratory.

Questa ricerca è stata ⁤supportata dalla National Science Foundation e⁢ dal Department of Energy.

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