È ben 15 volte quello umano ed è il genoma più grande di tutto il mondo animale mai sequenziato fino ad ora. Appartiene a un piccolissimo gamberetto, il krill antartico (Euphausia superba), l’organismo animale più abbondante sul pianeta, una popolazione che somma una biomassa totale compresa tra i 300 e i 500 milioni di tonnellate.
Il krill riveste un ruolo vitale per l’ecosistema antartico, essendo il collegamento tra il fitoplancton e i livelli più alti della catena alimentare, come uccelli marini, foche, pinguini e balene. Studiarne la biologia e comprenderne le potenzialità di adattamento ai cambiamenti climatici è fondamentale, perché grazie alla sua enorme biomassa il krill incide in modo significativo su fondamentali processi bio-geochimici globali.
Sulla rivista scientifica Cell è stato pubblicato uno studio internazionale, firmato anche da un team di ricercatori del Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova – composto da Cristiano De Pittà, Gabriele Sales e Alberto Biscontin (ora all’Università di Udine) –, che ricostruisce la sequenza del genoma di krill.
La sintesi grafica dello studio sul genoma del krill antartico.
Un genoma che si adatta ai cambiamenti climatici
Nella ricerca dal titolo “The enormous repetitive Antarctic krill genome reveals environmental adaptations and population insights”, grazie alle più innovative tecnologie di sequenziamento è stato possibile ricostruire per la prima volta l’intero genoma di krill.
Le sue enormi dimensioni sembrano essere il risultato della duplicazione e spostamento di numerosi segmenti di DNA e non di duplicazioni dell’intero genoma, come osservato in altre specie. In particolare, sono stati identificati due eventi recenti, collegati a cambiamenti climatici, che potrebbero essere responsabili delle attuali grandi dimensioni del genoma.
«Il krill si estende dal circolo polare antartico fino alle coste meridionali dell’America latina e dell’Australia. Questa elevata distribuzione geografica è dovuta alle grandi capacità adattative che il krill ha sviluppato per vivere in un ecosistema, quello antartico, soggetto a variazioni estreme nel corso dell’anno; si pensi ad esempio al ciclo stagionale della banchisa o alla notte polare» spiega Cristiano De Pittà, co-autore dello studio dell’Università di Padova.
«Il sequenziamento del genoma ha permesso di identificare 625 geni la cui espressione risulta essere sotto il controllo diretto dell’orologio endogeno e potrebbero, quindi, rappresentare il fulcro del processo di adattamento fisiologico e comportamentale di questo organismo alle estreme variazioni stagionali a cui è sottoposto» continua Alberto Biscontin, co-autore dello studio e ricercatore dell’Università di Padova al momento della ricerca.
«Il genoma di Euphausia superba, oltre ad essere una sfida tecnologica vinta, riapre il dibattito sul significato biologico dei grandi genomi e rappresenta una preziosissima risorsa che fornirà nuovi e importanti elementi per una comprensione sempre maggiore della biologia e del ruolo ecologico di questa specie» conclude Gabriele Sales, anche lui co-autore dello studio dell’ateneo patavino.
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