I ricercatori hanno sequenziato il genoma del batterio eterotrofo più grande del mondo

Un team di scienziati della Cornell University ha appena completato il sequenziamento del genoma di uno dei batteri più grandi del mondo, l'Epulopiscium viviparus, che è un simbionte intestinale dei pesci chirurgo tropicali della famiglia Acanthuridae. Questa specie è anche molto diversa da molti suoi parenti stretti, sia dal punto di vista morfologico che fisiologico.

Esther Angert, autrice principale dell'articolo in cui gli scienziati hanno presentato il resoconto del sequenziamento, lo descrive infatti come un "organismo speciale" per via delle sue enormi dimensioni, della sua modalità di riproduzione e per gli strani processi metabolici che lo caratterizzano. Questa specie fu scoperta nel 1985, all'interno di alcuni pesci tropicali pescati al largo della Grande Barriera Corallina australiana e del Mar Rosso. All'inizio fu persino scambiato per un protozoo, ma dopo che gli scienziati cominciarono ad osservarlo nel dettaglio sia accorsero che i suoi organelli erano fin troppo semplici, per un microrganismo complesso come un protozoo.

Vivendo inoltre all'interno dei pesci chirurgo, in un luogo carente di ossigeno, questi batteri sono costretti a ottenere energia tramite la fermentazione del cibo non digerito dai pesci e l'impiego di alcuni importanti adattamenti, molto rari nelle altre specie di batteri. Essi infatti si muovano all'interno dell'intestino del pesce, sfruttando una membrana altamente ripiegata, che corre lungo il bordo esterno della loro superficie.

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Con il sequenziamento del loro genoma, il team si è inoltre reso conto che una buona parte del codice genetico di questa specie contiene proprio l'informazione necessaria per la produzione di questa membrana, che accoglie anche gli enzimi in grado di raccogliere i nutrienti disponibili sulla superficie dell'intestino. «Questa membrana altamente ripiegata aumenta la superficie su cui questi enzimi e le pompe produttrici di energia possono funzionare, consentendo a questi batteri di sopravvivere in un luogo davvero estremo, come le interiora di un pesce» – ha chiarito la dottoressa Angert. – La nostra ricerca di base nasconde tra l'altro una serie di potenziali applicazioni future, visto che Epulopiscium viviparus dispone di strategie efficaci per estrarre anche le sostanze nutritive più difficile da ottenere dalle alghe» .

Quest'ultime sono molto importanti per l'alimentazione degli animali da pascolo e secondo alcuni esperti diverranno via via più importanti per le energie rinnovabili e l’alimentazione umana, visto che la loro coltivazione non va contro l’agricoltura terrestre, necessita di poche risorse e si può effettuare sia sulla terraferma (in vasche controllate) che lontano dalla costa. Compiere dunque degli studi sul modo con cui questi batteri estraggono nutrimenti ed energia anche dalle alghe più stoppose, può risultare importante in alcuni ambiti di ricerca.

Al livello ecologico, invece, questi batteri aiutano i pesci chirurgo a sbarazzarsi delle sostanze nocive che ingeriscono tramite la dieta. Secondo un calcolo effettuato dal team di Esther Angert, le popolazioni di Epulopiscium viviparus che abitano gli intestini dei pesci chirurgo possono infatti raggiungere miliardi di esemplari e competere con tutte le altre specie di batteri presenti nell'organismo dell'animale.