Scoprire la strana influenza genetica delle anguille elettriche

Le anguille elettriche possono alterare naturalmente la genetica degli organismi vicini, una scoperta fatta in precedenza Università di Nagoya I ricercatori evidenziano il ruolo dell’elettricità naturale nei cambiamenti genetici.

L’anguilla elettrica è la più grande creatura creatrice di energia sulla Terra. Può rilasciare fino a 860 volt, sufficienti per alimentare la macchina. In uno studio recente, un gruppo di ricerca dell’Università di Nagoya in Giappone ha scoperto che le anguille elettriche possono emettere abbastanza elettricità per modificare geneticamente le giovani larve di pesci. Hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista scientifica PeerJ – Vita e ambiente.

Comprensione dell’elettroporazione della natura

Le scoperte dei ricercatori si aggiungono a ciò che sappiamo sull’elettroporazione, una tecnica di trasferimento genico. L’elettroporazione utilizza un campo elettrico per creare pori temporanei nella membrana cellulare. Ciò consente alle molecole, ad es DNA Oppure le proteine, entrano nella cellula bersaglio.

I ricercatori hanno scoperto che l’anguilla elettrica, la più grande creatura produttrice di energia sulla Terra, può rilasciare abbastanza elettricità per modificare geneticamente minuscole larve di pesci. Credito: Shintaro Sakaki

Il gruppo di ricerca è stato guidato dal professor Eiichi Hondo e dal professore assistente Atsu Iida dell’Università di Nagoya. Credevano che se l’elettricità scorresse in un fiume, potrebbe influenzare le cellule degli organismi vicini. Le cellule possono incorporare frammenti di DNA nell’acqua, noti come DNA ambientale. Per testarlo, hanno esposto piccoli pesci nel loro laboratorio a una soluzione di DNA con un marcatore che brillava alla luce per vedere se il pesce zebra assorbiva il DNA. Hanno quindi introdotto un’anguilla elettrica e l’hanno fatta mordere l’alimentatore per scaricare l’elettricità.

Anguille elettriche: fattori naturali del cambiamento genetico

Secondo Ida, l’elettroporazione è solitamente vista come un processo che esiste solo in laboratorio, ma non ne era convinto. “Pensavo che l’elettroporazione potesse verificarsi in natura”, ha detto. “Mi sono reso conto che le anguille elettriche nel Rio delle Amazzoni potevano servire come fonte di energia, che gli organismi che vivono nell’area circostante potevano agire come cellule riceventi e che i frammenti di DNA ambientale rilasciati nell’acqua sarebbero diventati geni estranei, causando la ricombinazione genetica negli organismi. ” Vita circostante a causa di scariche elettriche.

Il DNA delle larve di pesce zebra (mostrate in verde) è stato modificato dall’elettricità emessa dall’anguilla. (Le immagini Zebrafish e le immagini GFP evidenziate vengono sovrapposte). Credito: Shintaro Sakaki

I ricercatori hanno scoperto che il 5% delle larve presentava segni di trasferimento genico. “Ciò suggerisce che la scarica dell’anguilla elettrica ha migliorato il trasferimento genico nelle cellule, anche se l’anguilla aveva forme di impulso diverse e tensioni instabili rispetto alle macchine tipicamente utilizzate nell’elettroporazione”, ha detto Ida. “Le anguille elettriche e altri organismi che generano elettricità potrebbero influenzare la modificazione genetica in natura”.

Altri studi hanno osservato fenomeni simili in campi naturali, come i fulmini, che colpiscono nematodi e batteri del suolo. Ida è molto entusiasta delle possibilità della ricerca sul campo elettrico negli organismi viventi. Crede che questi effetti vadano oltre ciò che la saggezza convenzionale può comprendere. “Credo che i tentativi di scoprire nuovi fenomeni biologici basati su idee così ‘inaspettate’ e ‘fuori dagli schemi’ illumineranno il mondo sulla complessità degli organismi viventi e porteranno a scoperte future”, ha affermato.

Le larve di pesce zebra e la soluzione di DNA sono state poste in un piccolo contenitore e poste all’interno della vasca dove l’anguilla elettrica produce impulsi elettrici quando lo sperimentatore se ne nutre. Credito: Shintaro Sakaki

Riferimento: “La scarica di organi elettrici dalle anguille elettriche facilita la trasformazione del DNA in larve adulte in condizioni di laboratorio” di Shintaro Sakaki1, Ryo Ito1, Hideki Abe1, Masato Kinoshita2, Eiichi Hondo1, Atsu Iida, 4 dicembre 2023, PeerJ – Vita e ambiente.
DOI: 10.7717/peerj.16596