Come scoprire migliaia di nuovi microbi in un colpo solo

Roma, 12 novembre 2020 - Un'equipe internazionale di ricercatori ha scoperto oltre 12.500 specie di nuovi microbi. Un numero di per sé notevole, che nasconde però un fatto altrettanto sorprendente: nessuno dei microrganismi in questione è stato osservato da vicino al microscopio. I ricercatori hanno infatti utilizzato un approccio alternativo, noto come metagenomica, facendo a meno delle classiche colture cellulari (quelle della foto di apertura, per intenderci), di norma fondamentali in studi di questo tipo.

Che cos'è la metagenomica

Si tratta di un metodo di analisi che permette di individuare i genomi di più microrganismi provenienti da uno stesso luogo (ad esempio uno bacino idrico), impiegando le più moderne tecniche di biologia molecolare. In estrema sintesi e senza entrare troppo in dettagli tecnici, la procedura consiste nel prelevare un campione ambientale, clonare i frammenti di DNA presenti al suo interno, sequenziarli e infine mettere insieme i vari filamenti come se fosse un puzzle, con l'appoggio di strumenti informatici. I genomi che si ottengono sono spesso incompleti, ma il risultato è comunque sufficiente per tracciare un buon identikit di un essere vivente. Uno dei grandi vantaggi della metagenomica è che aggira il problema delle colture cellulari, non sempre sviluppabili in laboratorio. Moltissimi microrganismi riescono infatti a sopravvivere solo in natura, poiché necessitano di condizioni ambientali (temperatura, pressione, concentrazione salina, eccetera) impossibili da riprodurre artificialmente.

Quindi: cosa hanno fatto i ricercatori

Partendo dai dati contenuti in un enorme database, la squadra di genetisti del DOE Joint Genome Institute di Berkeley, in California, ha studiato oltre 10 mila campioni biologici provenienti dai più disparati habitat, tra cui fondali oceanici, terreni, altri ambienti acquatici. L'analisi metagenomica ha fatto emergere la presenza di 52.515 genomi diversi, tutti ricostruiti con un grado di completezza superiore al 50%. Di questi, 12.556 erano riconducibili a batteri e archeobatteri finora sconosciuti, il cui DNA non era mai stato sequenziato prima. Secondo i ricercatori, la scoperta "espande del 44% la diversità filogenetica nota di batteri e archei". In tutto si stima che nel nostro pianeta esistano circa mille miliardi di specie batteriche, il 99,999% delle quali ancora da scoprire. Attualmente 'solo' 100 mila sono state coltivate in laboratorio: l'approccio metagenomico potrebbe dunque aiutare gli scienziati a fare passi avanti nella conoscenza di questo universo vastissimo e ancora pieno di segreti. La ricerca è stata pubblicata su Nature.