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Le scosse delle anguille elettriche possono trasferire DNA ad altri animali: l’incredibile scoperta

Ricercatori giapponesi hanno scoperto che le potentissime scariche delle anguille elettriche (fino a 860 volt) sono in grado di trasferire il DNA ambientale nelle cellule di altri animali. Le implicazioni di questo affascinante fenomeno naturale sono sconosciute.
A cura di Andrea Centini
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Un'anguilla elettrica. Credit: Steven G. Johnson / wikipedia
Un'anguilla elettrica. Credit: Steven G. Johnson / wikipedia

Grazie alle loro potentissime scariche le anguille elettriche sono in grado di trasferire il DNA in altri animali. In altri termini, possono agire in modo non dissimile dall'elettroporazione, una tecnica di trasferimento genico – di laboratorio – basata proprio sugli impulsi elettrici. Le scosse, infatti, sono in grado di aprire veri e propri pori sulle cellule, aumentando la permeabilità della membrana cellulare e permettendo l'entrata del materiale genetico. Ciò avviene perché la membrana cellulare è caratterizzata da un doppio strato di fosfolipidi, molecole dotate di una testa con carica parziale positiva (apolare) e una coda con carica parziale negativa (apolare). Tramite l'elettroporazione non solo è possibile effettuare ingegneria genetica trasferendo il DNA, ma anche attivare i vaccini, come alcuni sperimentali anti Covid.

Poiché l'anguilla elettrica o elettroforo (Electrophorus electricus) che vive nel Rio delle Amazzoni è in grado di emettere scariche potentissime fino a 860 volt, grazie a muscoli opportunamente modificati, i ricercatori erano interessati a capire se questi animali fossero in grado di attivare un fenomeno di elettroporazione naturale, trasferendo il DNA ambientale negli organismi che si trova all'interno dei campi elettrici emessi. Ed è esattamente ciò che hanno scoperto. A condurre lo studio è stato un team di ricerca giapponese guidato da scienziati dell'Università di Nagoya, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Università di Kyoto. “Pensavo che l'elettroporazione potesse verificarsi in natura”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Atsuo Iida, coordinatore della ricerca assieme al collega Eiichi Hondo. “Mi sono reso conto che le anguille elettriche nel Rio delle Amazzoni potrebbero fungere da fonte di energia, gli organismi che vivono nell'area circostante potrebbero fungere da cellule riceventi e i frammenti di DNA ambientale rilasciati nell'acqua diventerebbero geni estranei, causando una ricombinazione genetica negli organismi circostanti a causa delle scariche elettriche”, ha spiegato l'esperto.

L'anguilla elettrica coinvolta nell'esperimento. Credit: Shintaro Sakaki
L'anguilla elettrica coinvolta nell'esperimento. Credit: Shintaro Sakaki

Per dimostrarlo hanno condotto un peculiare esperimento in laboratorio, riempiendo un acquario con una specifica soluzione con DNA sospeso e inserendovi all'interno un'anguilla elettrica e alcune larve di pesci zebra, animali ampiamente utilizzati nella ricerca scientifica. Il materiale genetico inserito per simulare il DNA ambientale aveva un marcatore che brillava alla luce, proprio per essere facilmente visibile nel caso in cui si verificasse il trasferimento genico. I ricercatori hanno spinto l'anguilla a lasciare la scarica elettrica attraverso un'apposita mangiatoia e hanno osservato cos'è successo ai pesciolini. Incredibilmente, nel 5 percento di essi i ricercatori hanno osservato il trasferimento del DNA “brillante” nelle loro cellule. “Ciò indica che la scarica dell'anguilla elettrica ha promosso il trasferimento di geni alle cellule, anche se le anguille hanno forme diverse di impulsi e tensione instabile rispetto alle macchine solitamente utilizzate nell'elettroporazione. Le anguille elettriche e altri organismi che generano elettricità potrebbero influenzare la modificazione genetica in natura”, ha chiosato il professor Iida.

La larva di pesce zebra col DNA integrato dalla scossa elettrica. Credit: Shintaro Sakaki
La larva di pesce zebra col DNA integrato dalla scossa elettrica. Credit: Shintaro Sakaki

Le scariche scariche elettriche d'organo (EOD) di questi meravigliosi animali sono associati a comportamenti di difesa, predazione e rilevamento, spiegano gli studiosi, ma incidentalmente possono agire come un vero e proprio meccanismo di trasferimento genico nell'ambiente naturale. Saranno necessari ulteriori studi per comprendere le implicazioni ecologiche di un fenomeno così incredibile e affascinante. I dettagli della ricerca “Electric organ discharge from electric eel facilitates DNA transformation into teleost larvae in laboratory conditions” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica PeerJ.

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