Un nuovo studio su Avanzamenti scientifici guidato dai ricercatori dell'Università del Texas ad Arlington, fornisce un nuovo quadro per identificare ampi tratti di resistenza alle malattie dei coralli ed esamina i processi fondamentali alla base della sopravvivenza delle specie.

L'analisi di come sette specie di coralli che costruiscono barriere coralline nei Caraibi rispondono alla malattia della peste bianca fornisce informazioni sul processo coinvolto nella progressione della lesione e sulle dinamiche delle specie che portano a differenze nell'esito della malattia.

Sotto la supervisione di Laura Mydlarz, professoressa di biologia, i collaboratori dell'UTA, del Mote Marine Laboratory e dell'Università delle Isole Vergini hanno misurato le risposte immunitarie delle specie dopo l'esposizione controllata alla malattia della peste bianca, un patogeno infettivo responsabile della mortalità dei coralli. Il team ha monitorato tre risposte:come le lesioni sono progredite in ciascuna specie, come l'espressione genica differiva tra le specie e gli adattamenti a livello di espressione che hanno portato a differenze nel rischio di malattia.

Nel documento, "La resistenza alla malattia nel corallo è mediata da distinti profili di espressione genica adattiva e plastica", gli scienziati identificano tre modelli coerenti:

• In primo luogo, nei coralli che hanno sviluppato lesioni patologiche, l'immunità e i processi di disposizione del citoscheletro sono stati arricchiti e correlati alla progressione della lesione.
• In secondo luogo, se un corallo ha sviluppato lesioni è stato mediato dalla misura in cui potrebbe rispondere ai segnali ambientali alterando i geni che mantengono la rete di proteine ​​e molecole che circondano e supportano le sue cellule e tessuti; dall'autofagia, un processo biologico che coinvolge la rottura enzimatica del citoplasma di una cellula; e dalla morte cellulare programmata.
• La terza specie resistente aveva livelli più elevati di traffico di proteine ​​intracellulari e questi processi hanno una base adattativa specifica del lignaggio alla resistenza alle malattie.

Insieme, questi modelli dimostrano che la plasticità dei geni associati alla resistenza alle malattie può essere evolutivamente vincolata da processi di adattamento a livello di espressione.

"Considerando l'enorme minaccia che la peste bianca rappresenta per le comunità di coralli, è imperativo comprendere i processi che consentono ad alcune specie di sopravvivere meglio di altre", ha affermato Nicholas MacKnight, alumno UTA e ricercatore post-dottorato presso l'Università di Miami. "Questo documento esamina in modo più approfondito alcune specie di corallo che non sono state studiate così frequentemente."

Previous studies on coral disease and immunity have successfully identified genes induced by disease that contribute to biological processes such as programmed cell death, autophagy, maintenance of the extracellular matrix (the aforementioned protein and molecule network), lipid metabolism and protein trafficking. However, comparing immune responses between coral species that differ in disease resistance or susceptibility, linking specific disease phenotypes to gene expression and determining adaptive or plastic disease-resistance-associated expression patterns are things still understudied.

Mydlarz said this study responds to an urgent need to understand the differences between immune responses to infection and species-specific resistance mechanisms.

"Although our understanding of immunity has increased, we lack a sufficient understanding of how immune defenses and other cellular mechanisms vary among species," Mydlarz said.

MacKnight hopes these findings will play a role in fortifying vulnerable reefs.

"Our next step is to answer how we can convert these findings into helpful action," MacKnight said. "Understanding which factors promote survival will allow us to predict biodiversity loss in the future. With this information, scientists could focus their attention on retaining resilient species that can strengthen coral reefs under threat." + Esplora ulteriormente

Genetic immune response of Florida corals to rapidly-spreading disease