Un nucleo di geni di risposta allo stress da calore è stato identificato negli anemoni in uno studio che evidenzia anche il ruolo delle alghe simbiotiche nel far fronte alla temperatura, una rivelazione importante per la pianificazione degli sforzi di conservazione.

I ricercatori del Red Sea Research Center di KAUST hanno profilato le trascrizioni genetiche e le proteine ​​espresse dagli anemoni di mare, tre ceppi dell'organismo modello Aiptasia pallida, provenienti da luoghi che hanno temperature diverse durante tutto l'anno:North Carolina, Hawaii e Mar Rosso.

Il team di ricerca ha trovato differenze significative tra il trascrittoma e il proteoma di un ceppo alla temperatura di base e differenze ancora più pronunciate nella risposta allo stress da calore. Ciò è in linea con le recenti scoperte secondo cui i profili di trascrizione e proteine ​​non sempre corrispondono, evidenziando la necessità di studiare entrambe le risposte.

Il team ha identificato un set centrale di 170 geni reattivi in ​​tutti e tre i ceppi, molti dei quali erano legati alla gestione dello stress ossidativo. Come previsto, gli anemoni del Mar Rosso avevano la migliore tolleranza al calore ed esprimevano anche più geni dello stress ossidativo. Però, confrontando diversi ceppi alla stessa temperatura piuttosto che l'effetto di diverse temperature su un singolo ceppo, i ricercatori hanno scoperto che l'espressione più forte dei geni dello stress ossidativo era nel ceppo della Carolina del Nord. "Questa è stata una grande sorpresa perché ci ha mostrato che la stessa varietà del Mar Rosso non aveva la migliore capacità di rispondere allo stress ossidativo, "dice Maha Cziesielski, l'autore principale dello studio.

Fino ad ora, gli studi molecolari si sono concentrati solo sugli anemoni. Quando il team ha testato le alghe simbiotiche che vivono negli anemoni, hanno scoperto che i simbionti guidavano i modelli di risposta visti negli host. Il simbionte del Mar Rosso ha prodotto l'ossigeno meno reattivo, che provoca stress ossidativo. "Quindi, anche se tutti e tre i ceppi avessero la stessa capacità antiossidante, il ceppo del Mar Rosso probabilmente se la caverebbe meglio, semplicemente perché nel complesso avrebbe meno esposizione grazie al simbionte, "dice Cziesielski.

"I dati trascrittomici possono darci una visione davvero grande di importanti cambiamenti nei meccanismi regolatori, "dice Cziesielski, "ma dobbiamo convalidarli a livello fisiologico perché questo è ciò che ci dice veramente sulla capacità dell'organismo di rispondere".

Sebbene questi risultati possano aiutare a guidare la conservazione di anemoni e coralli, l'importanza del simbionte può rappresentare una sfida. La relazione ospite-simbionte è stata messa a punto attraverso l'evoluzione, e sebbene i coralli possano cambiare simbionte, "non puoi semplicemente prendere un simbionte di tuo gradimento, esponigli il corallo e aspettati che lo raccolga, "dice Czielsielski.