La simbiosi tra alghe dinoflagellate fotosintetiche e coralli duri è alla base della struttura tridimensionale delle barriere coralline che fornisce un habitat a migliaia di specie diverse. Credito:© 2017 Tane Sinclair-Taylor
I progressi nella ricerca genomica stanno aiutando gli scienziati a rivelare come i coralli e le alghe cooperano per combattere gli stress ambientali. I ricercatori KAUST hanno sequenziato e confrontato i genomi di tre ceppi di simbiodinio , un membro della famiglia delle alghe dinoflagellate, per mostrare che i loro genomi hanno diverse caratteristiche che promuovono una prospera relazione simbiotica con i coralli.
I dinoflagellati sono tra gli organismi più prolifici del pianeta, alla base della catena alimentare oceanica, e le loro strette relazioni simbiotiche con i coralli aiutano a mantenere le barriere coralline sane. Però, perché i dinoflagellati hanno genomi insolitamente grandi, pochissime specie sono state sequenziate, lasciando inafferrabile l'esatta natura della loro simbiosi con i coralli.
"Avevamo accesso a due simbiodinio genomi, S.minutum e S.kawagutii , e abbiamo deciso di sequenziarne un terzo, S. microadriaticum , ", ha affermato il professore assistente di scienze marine Manuel Aranda presso il Centro di ricerca del Mar Rosso dell'Università, che ha guidato il progetto con il suo collega del Centro Professore Associato di Scienze Marine Christian Voolstra e colleghi del Centro di ricerca sulla bioscienza computazionale dell'Università e del Programma di epigenetica ambientale. "Questo ci ha permesso di confrontare i tre genomi per caratteristiche e funzioni comuni e disparate e, si spera, di mostrare come le specie si sono evolute per diventare simbionti con coralli specifici".
Il trucco insolito dei tre simbiodinio genomi significava che il team doveva adattare il proprio software per leggere correttamente i genomi. In definitiva, la loro ricerca ha rivelato che simbiodinio ha sviluppato una ricca gamma di trasportatori di bicarbonato e ammonio. Queste proteine vengono utilizzate per raccogliere due importanti nutrienti coinvolti nella simbiosi corallo-dinoflagellato:carbonio, necessaria per la fotosintesi, e azoto, che è essenziale per la crescita e la proliferazione.
simbiodinio o ha evoluto questi trasportatori in risposta alla simbiosi o la presenza di questi trasportatori è stata consentita simbiodinio diventare un simbionte in primo luogo, notò Aranda.