L’Earth Microbiome Project presenta il più grande catalogo di microbi

Alcuni ambienti in cui sono stati prelevati microbi
Alcuni ambienti in cui sono stati prelevati microbi

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” presenta una meta-analisi di campioni di microbi raccolti da centinaia di ricercatori dell’Earth Microbiome Project (EMP), che persegue il tentativo sistematico di classificare i microbi a livello globale. I ricercatori hanno stabilito protocolli e nuovi metodi analitici per gestire i risultati di sequenziamenti genetici di batteri e archei in studi multipli. Le nostre conoscenze di questi microrganismi rimangono limitate ma questo progetto permetterà di estenderle e di capire meglio il loro impatto sugli ecosistemi di cui fanno parte.

Esistono solo stime molto approssimative riguardanti il microbioma, l’insieme di microrganismi estremamente diversificati esistenti sulla Terra. I progressi nelle tecniche di analisi genetica stanno espandendo l’albero della vita in modi nuovi, ad esempio con il grande ramo indicato solo vagamente con l’espressione “candidate phyla radiation” descritto in un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Microbiology” nell’aprile 2016.

Gli sforzi dell’EMP servono proprio ad aumentare le nostre conoscenze e quindi la comprensione del microbioma. Questo studio che ha coinvolto oltre 500 ricercatori di oltre 160 istituzioni in 43 nazioni è il più grande mai condotto in questo campo. 25.751 campioni sono stati raccolti in tutto il mondo per questa meta-analisi e le informazioni raccolte sono già state utili per un centinaio di altri studi, metà dei quali sono già stati descritti in articoli pubblicati su riviste scientifiche.

I membri del progetto hanno analizzato la diversità nei batteri in vari ambienti, geografie e chimiche sequenziando un marcatore genetico chiamato 16S rRNA specifico per i batteri e per gli archei. Le mutazioni uniche di quel gene sono state usate come una sorta di codice a barre e permettono di raggruppare i batteri di diversi campioni secondo le loro similitudini. Circa 300.000 sequenze uniche di quel gene sono state raccolte e quasi il 90% di esse non ha una corrispondenza esatta nei database già esistenti.

Quest’analisi ha mostrato le differenze nel gene 16S rRNA nei vari ambienti. Ad esempio, i microbi che vivono nella pelle di cetacei e pesci sono più simili tra loro che a quelli che vivono nell’acqua. Analogamente, i microbi che vivono in acque di mare sono diversi da quelli che vivono nelle acque dolci ma sono più simili tra di loro rispetto a quelli che vivono nella pelle di animali acquatici.

Proprio a causa di queste differenze, i campioni sono stati prelevati in ambienti molto diversi. L’immagine mostra alcuni di quegli ambienti: a partire dall’alto a sinistra ci sono la foresta pluviale del Belize (foto cortesia Krista McGuire, University of Oregon), scimmie colobine in Cina di cui sono stati prelevati campioni di microbi fecali (foto cortesia Kefeng Niu), pipistrello in Belize di cui sono stati prelevati campioni di microbi fecali (foto cortesia Angelique Corthals e Liliana Davalos), acque in Alaska (foto cortesia Byron Crump), uova di uccelli in Spagna (foto cortesia Juan Peralta-Sanchez) e una fonte geotermica in Antartide (foto cortesia S. Craig Cary, Univ. of Waikato, Nuova Zelanda).

Quest’enorme lavoro sarà utilissimo ma è tutt’altro che concluso. C’è ancora molto da capire riguardo al microbioma e lo studio dei cambiamenti nei microbi assieme agli ecosistemi in cui vivono costituisce un’ulteriore fase di questo tipo di ricerche. In tutto ciò, l’Earth Microbiome Project rappresenta un punto di riferimento per i ricercatori.

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