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27 marzo 2023

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da Science China Press

Recentemente, il gruppo di ricerca guidato dal dottor Shunping He dell’Istituto di scienza e ingegneria del mare profondo, Accademia cinese delle scienze, ha pubblicato i risultati della ricerca nella versione online di Science China Life Sciences.

Hanno scoperto il primo genoma di alta qualità di un'anguilla di acque profonde (Ilyophis brunneus), che fa luce sui meccanismi molecolari dell'adattamento delle acque profonde. Il campione di anguilla di acque profonde è stato ottenuto dal sommergibile cinese “Shen Hai Yong Shi” a una profondità di 3.500 metri nella Fossa delle Marianne. I ricercatori hanno identificato l'anguilla come un'anguilla dai denti di freccia fangosa (MAE) attraverso l'osservazione morfologica e l'analisi dei codici a barre mitocondriali.

Per studiare i meccanismi molecolari dell'adattamento delle acque profonde nell'anguilla, i ricercatori hanno prima sequenziato e assemblato un genoma di alta qualità del MAE utilizzando le tecnologie di sequenziamento ad alto rendimento Illumina, PacBio e Hi-C. Hanno poi condotto analisi filogenetiche e genomiche comparative per chiarirne l'origine e i meccanismi di adattamento.

Lo studio ha rivelato che diversi geni critici legati al mantenimento e alla regolazione del citoscheletro avevano subito mutazioni specifiche, come i geni TUGBCP3 e ITGA, che hanno subito una forte selezione positiva. TUBGCP3 è un componente essenziale del complesso γ-tubulina e svolge un ruolo cruciale nella nucleazione dei microtubuli nel centrosoma, mentre ITGA promuove la stabilità del citoscheletro dei microtubuli e regola l'assemblaggio del citoscheletro.

I ricercatori hanno anche scoperto che un gran numero di famiglie di geni hanno subito espansione, selezione positiva ed evoluzione rapida, che erano correlate alla capacità di riparazione del DNA, alla fluidità della membrana, ai normali processi di trascrizione e traduzione e al metabolismo energetico.

Inoltre, l’analisi della pressione selettiva delle anguille di acque profonde, delle anguille europee e di altre specie di pesci di acque poco profonde ha rivelato che il valore ω delle anguille di acque profonde era significativamente più alto di quello di altre specie ittiche, suggerendo che l’anguilla di acque profonde probabilmente ha sperimentato un'evoluzione funzionale accelerata nell'ambiente marino profondo estremo. Queste variazioni genetiche potrebbero aver consentito all'anguilla di acque profonde di evolvere la sua capacità di adattarsi agli ambienti marini estremi.

Maggiori informazioni: Jie Chen et al, L'assemblaggio del genoma dello pseudo-cromosoma per un'anguilla di acque profonde Ilyophis brunneus fa luce sull'adattamento delle acque profonde, Science China Life Sciences (2023). DOI: 10.1007/s11427-022-2251-8

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