I ricercatori KAUST hanno dimostrato che un particolare gene aiuta la tolleranza al calore di un'alga che vive in simbiosi con il corallo, che potrebbe potenzialmente aiutare i coralli del Mar Rosso ad adattarsi a un certo riscaldamento.

Symbiodinium è un'alga unicellulare che fornisce al suo ospite corallo prodotti fotosintetici in cambio di nutrienti e riparo. Però, le alte temperature del mare possono causare la rottura di questa relazione simbiotica e portare alla diffusa espulsione di Symbiodinium dai tessuti ospiti, un evento noto come spiaggiamento dei coralli. Se i coralli sbiancati non si riprendono, muoiono di fame, lasciando solo il loro bianco, esoscheletro di carbonato di calcio.

Ora, i ricercatori di KAUST hanno identificato geni speciali, chiamati retrotrasposoni, che potrebbe aiutare le alghe ad adattarsi più rapidamente allo stress da calore.

Il gruppo, guidato dal postdoc Jit Ern Chen e dal dottorando Guoxin Cui, ha condotto analisi per scoprire quali geni sono stati attivati ​​o disattivati ​​quando Symbiodinium è stato esposto a stress da calore. Sorprendentemente, la maggior parte dei geni comunemente associati allo stress da calore sono stati disattivati, mentre un piccolo numero di retrotrasposoni è stato attivato.

I retrotrasposoni sono piccole sequenze genetiche che hanno la capacità di replicarsi e posizionarsi in nuove posizioni nel genoma del loro ospite. "La capacità dei retrotrasposoni di copiare se stessi e integrare queste nuove copie nel genoma ospite li rende parassiti genetici, " dice il genetista e ricercatore principale, Manuel Aranda. "Ogni evento di integrazione è fondamentalmente una nuova mutazione nel genoma dell'ospite. Molto spesso queste nuove copie disabilitano o distruggono i geni dell'ospite. Tuttavia, a volte possono anche cambiare il comportamento di alcuni geni. sono spesso cattivi, come la maggior parte delle mutazioni, ma alcuni possono produrre effetti vantaggiosi."

Aranda e il suo team suggeriscono che l'attivazione e la replicazione dei retrotrasposoni di Symbiodinium in risposta allo stress da calore potrebbe portare a una risposta evolutiva più rapida, "poiché produrre più mutazioni aumenta la possibilità di generarne una benefica che consente ai simbionti di far fronte meglio a questo stress specifico, " spiega Aranda.

Il team ha in programma di studiare i genomi dei coralli per scoprire se anche loro hanno retrotrasposoni che si attivano in risposta allo stress da calore. "Se lo fanno, significherebbe che potrebbero essere in grado di adattarsi geneticamente più velocemente di quanto pensassimo, "dice Aranda.

Hanno anche in programma di studiare la possibilità di "dirottare" il macchinario molecolare dei retrotrasposoni per progettare genomi più resistenti sia in Symbiodinium che nei loro ospiti corallini.