Il genoma del Kraken

Per la prima volta è stato mappato il genoma del grande calamaro gigante, Architeuthis dux. Il suo studio potrà fornire preziose risposte su questo animale che non si è mai potuto studiare da vivo


Il grande calamaro gigante, Architeuthis dux, è uno degli animali più iconici che vengono in mente quando si pensa agli abitanti degli abissi, oltre che uno dei più sfuggenti e misteriosi. Un team internazionale, guidato dall’Università di Copenhagen, è però riuscito recentemente a pubblicarne il genoma intero nel suo studio. Questo sarà un importante strumento per studiare uno delle più elusive creature delle profondità oceaniche.

Il genoma del calamaro gigante è, appropriatamente, molto grande a sua volta. Con circa 2,7 miliardi di coppie di basi, i “mattoncini” fondamentali della costruzione del DNA, le sue dimensioni sono circa il 90 % di quello umano. All’interno del genoma sono state analizzate svariate famiglie di geni di origine antica e ben conosciuta, e questo ha permesso di fare dei paragoni con i genomi mappati di altri 4 cefalopodi (Octopus bimaculoides, Octopus minor, Euprymna scolopes, Octopus vulgaris) e anche col genoma umano.

Questo confronto ha permesso di scoprire che importanti geni dello sviluppo erano presenti soltanto in singole copie nel genoma del calamaro gigante. Questo significa che le eccezionali dimensioni di Architeuthis dux non sono dovute alla replicazione dell’intero genoma. Le cause del gigantismo di questo cefalopode dovranno attendere ulteriori ricerche sul suo DNA per essere scoperte.

Il confronto con il genoma dei vertebrati può rispondere ad altre domande, relative a quanto i cefalopodi siano diversi dai vertebrati stessi. Siamo costruiti alla stessa maniera? E se differiamo, di quanto?

Nel genoma del calamaro gigante sono stati identificati più di 100 geni appartenenti alla famiglia delle protocaderine, solitamente poco abbondanti negli invertebrati. Queste proteine sono ritenute molto importanti nella “programmazione” di cervelli complessi, e si riteneva che fossero un’innovazione tipica dei vertebrati fino a che, nel 2015, non ne sono state scoperte più di 100 nel genoma del polpo.

Un’altra famiglia di geni studiati nel genoma di Architeuthis dux sono le reflettine, finora conosciute soltanto nei cefalopodi, e responsabili delle proteine che provocano l’iridescenza. Probabilmente coinvolte in strategie di mimetizzazione, la comprensione del funzionamento di questi geni potrebbe fornire importanti informazioni sul comportamento di questi animali.

Raramente avvistati e mai catturati vivi i calamari giganti sono tra i più suggestivi ed elusivi abitanti dei mari, e la base per innumerevoli leggende sui mostri marini. Lo studio futuro del loro genoma potrà fornire almeno alcune conoscenze su questi animali e le loro straordinarie caratteristiche.


Riferimenti:
Rute R da Fonseca, Alvarina Couto, Andre M Machado, Brona Brejova, Carolin B Albertin, Filipe Silva, Paul Gardner, Tobias Baril, Alex Hayward, Alexandre Campos, Ângela M Ribeiro, Inigo Barrio-Hernandez, Henk-Jan Hoving, Ricardo Tafur-Jimenez, Chong Chu, Barbara Frazão, Bent Petersen, Fernando Peñaloza, Francesco Musacchia, Graham C Alexander, Hugo Osório, Inger Winkelmann, Oleg Simakov, Simon Rasmussen, M Ziaur Rahman, Davide Pisani, Jakob Vinther, Erich Jarvis, Guojie Zhang, Jan M Strugnell, L Filipe C Castro, Olivier Fedrigo, Mateus Patricio, Qiye Li, Sara Rocha, Agostinho Antunes, Yufeng Wu, Bin Ma, Remo Sanges, Tomas Vinar, Blagoy Blagoev, Thomas Sicheritz-Ponten, Rasmus Nielsen, M Thomas P Gilbert. A draft genome sequence of the elusive giant squid, Architeuthis dux. GigaScience, 2020; 9 (1) DOI: 10.1093/gigascience/giz152

Riferimenti immagine: Hetzel edition of 20000 Lieues Sous les Mers [CC-PD-Mark] via Wikimedia Commons