MILANO – Gli agenti patogeni sono organismi onnipresenti sul nostro pianeta, in grado di riprodursi solo all'interno di cellule viventi. Nell’ecosistema marino essi svolgono un ruolo importantissimo, sia che si tratti di agenti infettivi a DNA (che si riproducono nel nucleo della cellula ospite), sia che si tratti di agenti infettivi ad RNA (che si riproducono nel citoplasma).
Come agiscono gli agenti patogeni ad RNA
Gli agenti patogeni ad RNA, andando ad infettare le cellule dei microrganismi che sono presenti nel plancton, ne comportano la rottura, rimettendo così in circolo il loro prezioso materiale nell’acqua circostante. “Si stima che nell’oceano globale questi virus infettino ogni secondo centinaia di triliardi di microrganismi del plancton (un triliardo corrisponde a mille miliardi di miliardi)”, aveva dichiarato Gian Marco Luna, coautore di uno dei primissimi studi realizzato da un team di ricercatori italo-spagnolo.
Una buona parte di questo materiale, poi, diventa nutrimento di altri microrganismi mentre, provocando la rottura delle cellule, gli agenti infettivi producono carbonio organico. Tuttavia gli stessi studiosi affermavano di non essere in grado “di stabilire se, una volta respirato dal plancton e trasformato in anidride carbonica, abbia conseguenze sulla capacità degli oceani di assorbire questo gas”. Oggi la svolta arriva propria in questo senso.
Lo studio
Il nuovo studio, condotto dal team guidato dai virologi dell’Ohio State University, Guillermo Dominguez-Huerta e Ahmed Zayed e pubblicato sulla rivista Science, ha evidenziato come gli agenti patogeni ad RNA siano in grado di favorire l’assorbimento della CO2. In particolare, gli studiosi sono partiti dall’esaminare in quali zone degli oceani si trovano questi agenti e quali ospiti infettano. Sono state quindi identificate quattro zone ecologiche: Artico, Antartico, Epipelagico temperato e tropicale, più in superficie, e Mesopelagico temperato e tropicale, più in profondità.
Inoltre, è emerso che nella maggior parte dei casi gli agenti patogeni ad RNA infettano perlopiù funghi e protisti, mentre quelli a DNA infettano i batteri. Da qui si è passati ad analizzare il ruolo che gli agenti infettivi ad RNA svolgono nell’assorbimento di carbonio nell’oceano: ne sono stati individuati alcuni che sarebbero in grado di assorbire materiale genetico dai loro ospiti e quindi manipolare geneticamente la cellula ospite al fine di massimizzare la propria riproduzione, andando a riprogrammarne alcuni metabolismi, tra cui la fotosintesi e il ciclo di carbonio. Da qui il plancton morto, che contiene carbonio, si deposita sul fondo dell’oceano, dove viene conservato per milioni di anni.
Gli scenari futuri
La ricerca si basa su uno studio precedente, condotto dallo stesso team, che ha portato alla scoperta di oltre 5.500 nuovi agenti infettivi ad RNA nell’oceano. Gli studiosi avevano infatti analizzato oltre 35.000 campioni raccolti dal Tara Oceans Consortium in circa 121 siti in tutto il mondo: dall’analisi stessa era emersa la presenza di un gene comune a tutti gli agenti patogeni ad RNA, cosiddetto RdRp. Da qui la volontà di approfondire i risultati ottenuti, giungendo poi alla scoperta.
Si tratta di una ricerca fondamentale, che apre la strada a nuove soluzioni per combattere i cambiamenti climatici, considerando peraltro che il mare assorbe metà dell’anidride carbonica che l’uomo immette nell’atmosfera.
Di Ludovica Pallotta
Bibliografia
Unveiling the role and life strategies of viruses from the surface to the dark ocean. Science Advances Vol. 3, no. 9, e1602565. DOI: 10.1126/sciadv.1602565
Diversity and ecological footprint of Global Ocean RNA viruses. Science Vol 376, Issue 6598, pp. 1202-1208. DOI: 10.1126/science.abn6358
Cryptic and abundant marine viruses at the evolutionary origins of Earth’s RNA virome. Science Vol 376, Issue 6589, pp. 156-162. DOI: 10.1126/science.abn5847
