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L’impatto dei virus sulla fioritura delle alghe tossiche

I virus marini controllano la fioritura delle alghe tossiche, che può provocare danni all’acquacoltura e persino alla salute umana, tuttavia le nostre conoscenze sui fattori che regolano la resistenza e la suscettibilità negli organismi ospiti sono ancora molto limitate. Questa carenza di informazioni è stata affrontata da un’iniziativa finanziata dall’UE.
L’impatto dei virus sulla fioritura delle alghe tossiche
I virus si trovano in tutti gli organismi viventi degli oceani, dai minuscoli batteri alle enormi balene. Essi costituiscono inoltre un componente fondamentale del legame microbico grazie al quale il carbonio organico dissolto viene restituito ai livelli superiori della catena alimentare tramite incorporazione nella biomassa batterica. I virus, quindi, contribuiscono a regolare la mortalità e la produzione di microbi, la struttura delle loro comunità e i loro cicli biogeochimici, mediando gli scambi genetici tra i microbi e influenzando la diversità genetica delle comunità microbiche.

Il progetto VINTPRYM (Functional genomics and ecological impact of viral infection in the toxic haptophyte Prymnesium polylepis) si proponeva di migliorare la conoscenza delle interazioni ospite-virus del fitoplancton marino attraverso campionamenti sul campo, per comprendere meglio il modo in cui i virus regolano le fioriture algali potenzialmente dannose.

I ricercatori hanno utilizzato un’avanzatissima tecnologia di sequenziamento dell’RNA per studiare il ciclo di infezione del P. polylepis e del suo virus, applicando invece i normali biotest per misurare la tossicità delle fioriture. I campioni ambientali sono stati raccolti lungo la costa norvegese per determinare l’abbondanza e la diversità dei virus del Prymnesium grazie all’amplificazione di marcatori molecolari specifici.

Le analisi preliminari indicano che oltre il 50 % dei virus campionati era sconosciuto o non identificato e che meno del 10 % delle sequenze apparteneva a virus aptofiti noti. Ciò indica la necessità di isolare e coltivare ulteriori nuovi sistemi modello virus-ospite.

Il team ha approfondito le differenze delle risposte trascrittomiche dell’ospite e del virus durante un ciclo di infezione, per scoprire quali geni sono attivi in un determinato momento. Sono stati raccolti campioni per misurare l’efficienza fotochimica e il tasso di crescita, oltre che per utilizzarli nella microscopia elettronica per stabilire l’idoneità dell’ospite e lo stato dell’infezione.

Il team VINTPRYM ha combinato le informazioni sul genoma del virus con dati sulla profilazione dell’espressione genetica per ottenere un quadro più chiaro dei meccanismi che si trovano alla base di un’infezione. Il progetto potrà inoltre fornire la base per ulteriori ricerche sulle diverse possibili strategie di infezione tra le due specie di virus esaminate.

Altri approfondimenti potranno riguardare gli aspetti che conferiscono resistenza ad alcuni ceppi di virus, mentre altri restano suscettibili. I ricercatori potranno misurare l’influenza sui flussi biogeochimici e analizzare le alterazioni delle interazioni virus-ospite in seguito ai cambiamenti dei fattori ambientali.

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Keywords

Virus marini, VINTPRYM, genomica funzionale, Prymnesium polylepis, marcatori molecolari