Approcci genomici avanzati per la conservazione marina

La rapida crescita delle tecniche genomiche offre il potenziale per trasformare il modo in cui proteggiamo, gestiamo e conserviamo la vita marina

Le tecnologie genetiche e genomiche hanno un enorme potenziale per la protezione della vita marina, ma sono attualmente sottoutilizzate, sostengono la dottoressa Madeleine van Oppen dell'Australian Institute of Marine Science e dell'Università di Melbourne e la dottoressa Melinda Coleman del New South Wales Department of Primary Industries, Australia in una pubblicazione del saggio sulla rivista ad accesso libero PLOS Biology. (1)

Nessuna parte dei nostri oceani è rimasta intatta dall'uomo, con ecosistemi vitali come le barriere coralline, le praterie di fanerogame e le foreste di alghe, tutti in declino a causa del cambiamento climatico e di altri disturbi umani. Nel loro saggio, la dottoressa Madeleine van Oppen (2) e la dottoressa Melinda Coleman (3) propongono che l'uso di approcci genetici e genomici offre enormi promesse nel promuovere la conservazione e il ripristino marino, sia attraverso strategie tradizionali, sia sviluppi più recenti, come l'evoluzione assistita.

Ad esempio, il sequenziamento del DNA può ora identificare i prodotti ittici raccolti illegalmente per proteggere le specie minacciate. Il DNA nei campioni di acqua di mare, chiamato DNA ambientale, sta emergendo come un'alternativa più fattibile o complementare alle tradizionali indagini SCUBA sulla biodiversità marina e può essere utilizzato anche per monitorare i focolai di malattie e la diffusione di specie invasive. Inoltre, esistono tecniche genomiche che potrebbero aiutare la pesca a tenere sotto controllo gli stock ittici ea monitorare come i pesci si stanno adattando ai fattori di stress nel loro ambiente.

Guardando al futuro, van Oppen e Coleman indicano molteplici tecnologie in via di sviluppo che potrebbero avvantaggiare la vita oceanica. Proprio come gli esseri umani assumono probiotici per la salute dell'intestino, specie batteriche e fungine specifiche potrebbero essere identificate o ingegnerizzate per favorire la salute della fauna selvatica, come i coralli.

La biologia sintetica potrebbe consentire la produzione in laboratorio di prodotti che in precedenza venivano raccolti dagli ecosistemi marini, come il sangue di granchio a ferro di cavallo, e l'editing del genoma potrebbe essere utilizzato per aiutare gli organismi ad adattarsi più rapidamente al loro ambiente in evoluzione. Sebbene sia ancora controversa, esiste anche la possibilità di utilizzare gene drive, che causano la diffusione di geni dannosi attraverso una popolazione, per sradicare le specie invasive.

L'uso efficace di questi approcci richiederà lo sviluppo di piattaforme online adeguate e una maggiore collaborazione tra le varie parti interessate degli ecosistemi marini, e gli autori chiedono alle agenzie di finanziamento di sostenere questi sforzi. Concludono che le tecnologie genomiche potrebbero migliorare considerevolmente gli sforzi di conservazione e ripristino, ma solo se è possibile colmare il divario tra esperti di genomica e gestori della biodiversità marina.

La dottoressa van Oppen aggiunge: «Gli approcci genetici/genomici possono trasformare il modo in cui proteggiamo, gestiamo e conserviamo la vita marina e possono aiutare a rafforzare la resilienza delle specie marine ai cambiamenti climatici».

Riferimenti:

(1) Advancing the protection of marine life through genomics

(2) Madeleine van Oppen

(3) Melinda Coleman

Descrizione foto: Raffigurante delle azioni e degli interventi di conservazione affrontati in questo Saggio, che mostra le principali infrastrutture necessarie per ciascuno. I numeri si riferiscono alle seguenti azioni/interventi: 1. Salvataggio genetico (traslocazione); 2. Progettazione e pianificazione territoriale dell'area marina protetta; 3. Identificazione e delimitazione delle specie; 4. Flusso genico assistito (traslocazione) e ripristino (di provenienza); 5. Biobanche; 6. Evoluzione assistita (attraverso l'allevamento gestito; 7. Monitoraggio della biodiversità; 8. Biomarcatori di allerta per invasivi e parassiti; 9. Lotta alla pesca illegale e all'etichettatura errata; 10. Gestione della pesca; 11. Manipolazione del microbioma; 12. Biorisanamento microbico; 13. Alleviamento fattori di stress marini ex situ 14. Fornitura di servizi per la vita marina ex situ 15. Salvataggio evolutivo attraverso l'editing del genoma 16. Controllo dei parassiti 17. De-estinzione 18. Analisi di vulnerabilità genomica. - Credit: van Oppen MJH and Coleman MA, 2022, PLOS Biology, CC-BY 4.0.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Advanced genomic approaches hold promise for marine conservation