L’elettricità prodotta dalle anguille elettriche può trasferire materiale genetico ad altri animali (VIDEO)

Le anguille elettriche e altri organismi che generano elettricità potrebbero influenzare la modificazione genetica in natura

[14 Dicembre 2023]

Le anguille elettriche (Electrophorus sp.) sono le più grandi creature terrestri in grado di produrre energia: possono rilasciare fino a 860 volt, sufficienti per far funzionare un’auto. Il recente  studio “Electric organ discharge from electric eel facilitates DNA transformation into teleost larvae in laboratory conditions”, pubblicato su PeerJ – Life and Environment da un team di ricercatori delle università giapponesi di Nagoya e Kyoto  ha scoperto che «Le anguille elettriche possono rilasciare abbastanza elettricità per modificare geneticamente le larve di piccoli pesci».

Le scoperte dei ricercatori giapponesi si aggiungono a quel che già sapevamo sull’elettroporazione, una tecnica di trasferimento genico che utilizza un campo elettrico per creare pori temporanei nella membrana cellulare, il che consente alle molecole, come il DNA o le proteine, di entrare nella cellula target.

Il team di ricerca guidato da Eiichi Hondo e  Atsuo Iida dell’università di Nagoya ha ipotizzato che se l’elettricità che viene emessa dalle anguille elettriche in un corso d’acqua potrebbe influenzare le cellule degli organismi vicini e che «Le cellule possono incorporare frammenti di DNA nell’acqua, noti come DNA ambientale». Per testarlo, hanno esposto dei giovani pesci zebra in un acquario nel loro laboratorio a una soluzione di DNA con un marcatore che brillava alla luce, per vedere se il pesce prelevava del DNA. Quindi, hanno introdotto un’anguilla elettrica e l’hanno spinta a mordere un’esca  per scaricare l’elettricità.

I ricercatori hanno così scoperto che «Il 5% delle larve aveva marcatori che mostravano il trasferimento genico».

Per Iida «Questo 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».

Tadej Kotnik , un ingegnere biomedico dell’Università di Lubiana in Slovenia, non coinvolto nel nuovo studio, ha detto a a New Scientist   che «Non è chiaro se le larve di pesce zebra geneticamente modificate possano trasmettere i geni acquisiti alla loro prole. Questo è improbabile perché il DNA si degrada rapidamente, ma non è impossibile. In natura, questo potrebbe significare che le scariche delle anguille elettriche potrebbero eventualmente generare nuove specie o aumentare la diversità».

L’elettroporazione è comunemente vista come un processo da laboratorio, ma Iida non ne era convinto: «Pensavo che l’elettroporazione potesse verificarsi in natura. 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».

Altri studi avevano osservato un fenomeno simile che si verifica con i campi naturali, come i fulmini, che colpiscono i nematodi e i batteri del suolo. Iida è entusiasta delle possibilità della ricerca sul campo elettrico negli organismi viventi e pensa che questi effetti vadano oltre quel che il senso comune può comprendere: «Credo che i tentativi di scoprire nuovi fenomeni biologici basati su idee “inaspettate” e “fuori dagli schemi” illumineranno il mondo sulla complessità degli organismi viventi e innescheranno scoperte nel futuro».
Su Smithsonian Magazine, Sarah Kuta  evidenzia che «Lo studio presenta dei limiti – ad esempio è stato condotto in laboratorio, non in natura – ma i ricercatori affermano che i loro risultati suggeriscono che le anguille possono causare l’elettroporazione. In teoria, ciò significa che le anguille elettriche potrebbero contribuire alla modificazione genetica di altre specie selvatiche. Gli organismi che nuotano o galleggiano vicino alle anguille potrebbero evolversi in modi inaspettati a causa di questo processo».

In futuro, il team giapponese spera di condurre ulteriori ricerche per verificare se le scariche dell’anguilla elettrica possano avere un effetto simile su organismi molto più piccoli, come plancton e batteri.