Mύκητες από τη ζώνη του λυκόφωτος ίσως φέρουν την επανάσταση στα φάρμακα – Η ανατρεπτική μελέτη σε DNA από τον ωκεανό

Μεγάλος αριθμός μυκήτων βρέθηκε να ζει στη ζώνη του λυκόφωτος του

ωκεανού και αυτή η ανακάλυψη ίσως οδηγήσει σε νέα φάρμακα, που μπορεί να φτάσουν τη δύναμη της πενικιλίνης.

Η μεγαλύτερη μελέτη του DNA των ωκεανών που έχει γίνει ποτέ, η οποία δημοσιεύθηκε από το περιοδικό Frontiers in Science, αποκάλυψε ενδιαφέροντα μυστικά σχετικά με την αφθονία των μυκήτων στο τμήμα του ωκεανού που βρίσκεται ακριβώς πέρα από την εμβέλεια του ηλιακού φωτός.

 Σε βάθος μεταξύ 200 και 1.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια, η ζώνη του λυκόφωτος φιλοξενεί μια ποικιλία οργανισμών και ζώων, συμπεριλαμβανομένων ειδικά προσαρμοσμένων ψαριών, όπως οι καρχαρίες-φανάρια και οι σκυτελλόμορφοι καρχαρίες, που έχουν τεράστια μάτια και λαμπερό, βιοφωσφορίζον δέρμα.

Η πενικιλίνη είναι ένα αντιβιοτικό που αρχικά προήλθε από έναν μύκητα που ονομάζεται Penicillium, οπότε μπορεί να βρούμε κάτι παρόμοιο από αυτούς τους ωκεάνιους μύκητες», δήλωσε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, Fabio Favoretto.

«Η ζώνη του λυκόφωτος χαρακτηρίζεται από υψηλή πίεση, έλλειψη φωτός και χαμηλές θερμοκρασίες, γεγονός που αποτελεί ένα ακραίο περιβάλλον όπου οι μύκητες μπορεί να παρουσιάζουν μοναδικές προσαρμογές. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει στην ανακάλυψη νέων ειδών με μοναδικές βιοχημικές ιδιότητες» πρόσθεσε.

Τι βρήκαν οι ερευνητές στα βάθη των ωκεανών

Ο νέος κατάλογος ωκεάνιου DNA περιέχει περισσότερες από 317 εκατομμύρια ομάδες γονιδίων θαλάσσιων οργανισμών που συγκεντρώθηκαν από δείγματα που συλλέχθηκαν σε ταξίδια, όπως η τετραετής αποστολή Tara Oceans, η οποία ξεκίνησε το 2009, και η αποστολή Malaspina Circumnavigation του 2010.

Η πρόοδος της τεχνολογίας σήμαινε ότι τα υπάρχοντα δείγματα μπορούσαν να παρέχουν πολύ περισσότερα δεδομένα από ό,τι στο παρελθόν, ενώ η διαδικασία της καταλογογράφησης βοήθησε στο να ανοίξουν νέες πόρτες στον ελάχιστα μελετημένο ωκεανό» δήλωσε η θαλάσσια βιολόγος και επικεφαλής συγγραφέας της δημοσίευσης, Elisa Laiolo.

Ο τομέας της θαλάσσιας βιοτεχνολογίας, ο οποίος βασίζεται στους ωκεάνιους οργανισμούς και τα γονίδιά τους, εκτιμάται ότι αξίζει 6 δισ. δολάρια, ποσό που αναμένεται να διπλασιαστεί σχεδόν μέχρι το 2032.

Η Laiolo εξεπλάγη όταν είδε τόσους πολλούς μύκητες να ζουν στη ζώνη του λυκόφωτος του ωκεανού. «Υπήρχαν κάποιες ενδείξεις γι’ αυτό [την αφθονία μυκήτων σε αυτό το επίπεδο] και στο παρελθόν, οπότε αυτό είναι ένα ακόμη κομμάτι του παζλ» ανέφερε.

Μια άλλη κρίσιμη ανακάλυψη που έγινε κατά τη διαδικασία καταγραφής ήταν ο ρόλος που έπαιξαν οι ιοί στην ενίσχυση της γονιδιακής ποικιλότητας. «Οι ιοί εισάγονται και μεταφέρουν γονίδια από τον έναν οργανισμό στον άλλο. Αυτό σημαίνει ότι οι ιοί δημιουργούν γονιδιωματική βιοποικιλότητα και αυτό επιταχύνει την εξέλιξή τους», δήλωσε ο καθηγητής θαλάσσιων επιστημών και κύριος συγγραφέας της μελέτης, Carlos Duarte.

«Ένα αποτέλεσμα αυτής της επιτάχυνσης ήταν τα γονίδια που είχαν εξελιχθεί ώστε να μπορούν οι οργανισμοί να μασάνε το πλαστικό. Μπορούν να αποικοδομήσουν συνθετικά πολυμερή, που προέρχονται από υδρογονάνθρακες, τα οποία είναι πολύ πρόσφατα ως ρύπος στον ωκεανό, δείχνοντας ότι η εξέλιξη συνέβη μέσα σε λίγες δεκαετίες» πρόσθεσε.

«Ο κατάλογος ανέδειξε επίσης τα κενά στην κατανόηση του ωκεάνιου πυθμένα. Είναι ευκολότερο να πάρουμε δείγματα από το νερό παρά από τον πυθμένα των ωκεανών και αυτό που υπογραμμίζουμε στην εργασία είναι η ανάγκη να αυξήσουμε τις μελέτες που στοχεύουν στον πυθμένα στο μέλλον» δήλωσε η Laiolo.

πηγή: Joan Costa/CSIC

«Οι εξελίξεις στους υπερυπολογιστές και τις τεχνολογίες αλληλούχισης σημαίνουν ότι μπορούν να αντληθούν περισσότερες πληροφορίες από τα υπάρχοντα δείγματα, με πολύ χαμηλότερο κόστος» συνέχισε.

Παρά τα οφέλη του καταλόγου, ο Duarte δήλωσε ότι υπάρχουν προβλήματα με την ιδιοκτησία των θαλάσσιων γονιδίων και τον επιμερισμό των οφελών, ιδίως με τις χώρες του παγκόσμιου Νότου που δεν έχουν την ίδια πρόσβαση στη γονιδιακή αλληλούχιση και την αναλυτική υπερυπολογιστική. «Επί του παρόντος, 10 έθνη κατέχουν το 90% των πατεντών θαλάσσιων γονιδίων, τα οφέλη δεν μοιράζονται», τόνισε.

Ωστόσο, γίνονται αλλαγές στους κανόνες ιδιοκτησίας. «Από τον περασμένο Οκτώβριο τέθηκε σε ισχύ μια νέα συνθήκη που λέει ότι όσοι ανακαλύπτουν ένα θαλάσσιο γονίδιο, τους ανήκει», δήλωσε ο Duarte και πρόσθεσε: «Αλλά πρέπει να μοιράζονται τα οφέλη. Το πρόβλημα είναι ότι δεν είναι σαφές πώς θα λειτουργήσει αυτός ο διαμοιρασμός των οφελών».

Οι θαλάσσιοι επιστήμονες υποδέχτηκαν πολύ θετικά την δημοσίευση του καταλόγου. Ο Fabio Favoretto τον περιέγραψε ως μια «αξιοσημείωτη πηγή για την αξιολόγηση της βιοποικιλότητας και τις προσπάθειες διατήρησης» που θα επιτρέψει στους ερευνητές να παρακολουθούν τις αλλαγές στην κατανομή των ειδών, ιδίως σε σχέση με τις επιπτώσεις της κλιματικής κρίσης και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων.