Un meccanismo epigenetico finora associato solo a organismi complessi apre nuovi scenari sull’evoluzione della vita
Napoli – Una scoperta destinata a ridefinire i libri di biologia arriva dai laboratori internazionali e ridisegna i confini dell’evoluzione genetica. Un meccanismo epigenetico analogo all’imprinting genomico, ritenuto fino a oggi patrimonio esclusivo degli organismi multicellulari più complessi come piante e animali, è stato identificato per la prima volta in un organismo unicellulare marino. Lo studio, pubblicato sulle pagine della prestigiosa rivista Science Advances, porta la firma dei ricercatori della Stazione Zoologica Anton Dohrn in stretta sinergia con l’European Molecular Biology Laboratory di Heidelberg, l’Università di Trieste, la SISSA e l’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale.
Al centro della ricerca vi è la diatomea marina Pseudo-nitzschia multistriata, una microalga inserita in un gruppo ecologico fondamentale per il pianeta, responsabile della produzione di circa il 20% dell’ossigeno atmosferico e pilastro dei cicli biogeochimici oceanici. Attraverso avanzate analisi genomiche ed epigenetiche, il team scientifico ha dimostrato che la metilazione del DNA – la modificazione chimica che regola l’attività genetica senza alterare la sequenza – gioca un ruolo chiave nel determinare l’identità sessuale di questi organismi microscopici.
Il comportamento osservato dai ricercatori ricalca in modo sorprendente l’imprinting genomico, un sofisticato sistema di regolazione in cui una sola delle due copie di un gene viene espressa mentre l’altra resta silenziata. Questa evidenza sposta indietro nel tempo le origini evolutive di tali meccanismi molecolari, suggerendo che le basi della determinazione sessuale fossero già presenti molto prima della comparsa della pluricellularità sulla Terra.
I nostri risultati rivelano un livello di regolazione completamente nuovo nel controllo dell’identità sessuale nelle diatomee – sottolinea Mariella Ferrante, coordinatrice dello studio – e aver individuato un meccanismo simile all’imprinting genomico in un organismo unicellulare modifica il quadro delle nostre conoscenze sull’evoluzione della regolazione epigenetica, confermando che questi processi hanno origini antiche.
Oltre alla portata teorica ed evolutiva, la scoperta riveste una rilevanza ecologica di primo piano. Comprendere i fattori che regolano la riproduzione delle diatomee offre strumenti indispensabili per monitorare la stabilità delle popolazioni oceaniche in un’epoca segnata dai cambiamenti climatici globali. Come evidenziato da Antonella Ruggiero, prima autrice della pubblicazione, studiare questi micro organismi significa comprendere in profondità i meccanismi di adattamento e sopravvivenza degli ecosistemi marini di fronte alle sfide ambientali del futuro.
