Spiegazione: cosa sperano di imparare gli scienziati della NIO che mappano i genomi nell'Oceano Indiano

Un team di scienziati del National Institute of Oceanography (NIO) trascorrerà i prossimi tre mesi percorrendo il corso di oltre 10.000 miglia nautiche nell'Oceano Indiano per capirlo a livello cellulare.

L'area in cui navigherà la nave da ricerca. (Immagine cortesia: NIO)

Un team di 30 membri di scienziati e ricercatori del National Institute of Oceanography (NIO) di Panaji e altri 30 membri dell'equipaggio a bordo della sua nave da ricerca Sindhu Sadhana trascorreranno i prossimi tre mesi attraversando il corso di oltre 10.000 miglia nautiche nell'Oceano Indiano su un progetto di ricerca per rivelare il funzionamento interno del corpo dell'oceano a livello cellulare.

Il primo progetto di ricerca nel suo genere nel paese ha lo scopo di comprendere la biochimica e la risposta dell'oceano ai cambiamenti climatici, allo stress da nutrienti e all'aumento dell'inquinamento. Concettualizzato negli ultimi due o tre anni, il progetto di ricerca è stato intrapreso a un costo di 25 crore di rupie e richiederà tre anni per essere completato, ha affermato il direttore del NIO Sunil Kumar Singh.

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In cosa consiste il progetto di ricerca del NIO?

Il progetto di ricerca che sarà segnalato giovedì a Visakhapatnam vedrà il team di 30 scienziati e ricercatori, tra cui sei donne, percorrere l'Oceano Indiano dalla costa orientale dell'India, fino all'Australia, poi verso Port Louis a Mauritius e oltre al confine con il Pakistan, al largo della costa occidentale dell'India, raccogliendo campioni per la mappatura del genoma di microrganismi nell'Oceano Indiano. I ricercatori raccoglieranno campioni da vari tratti dell'oceano a una profondità media di circa 5 km.

Christopher Rich moglie

Proprio come la mappatura genetica viene eseguita su campioni di sangue raccolti dagli esseri umani, gli scienziati mapperanno questi nei batteri, microbi trovati nell'oceano. La mappatura dell'acido desossiribonucleico (DNA) e dell'acido ribonucleico (RNA) mostrerà i nutrienti presenti in essi, e anche quelli carenti in diverse parti dell'oceano.

Cosa impareranno gli scienziati da questa mappatura del genoma nell'oceano?

Il direttore del NIO Sunil Kumar Singh ha spiegato che questo aiuterà gli scienziati a comprendere il funzionamento interno dell'ecosistema dell'Oceano Indiano. La ricerca consentirà agli scienziati di identificare i fattori che controllano i cambiamenti nell'RNA, nel DNA negli oceani e vari fattori di stress che li influenzano. L'oceano ha diversi micronutrienti come nitrati, solfati e silicati, minerali come ferro e zinco e tracce di metalli come cadmio o rame. La mappatura del genoma mostrerà la presenza a cui questi microbi si sono adattati, oltre alla loro reazione all'anidride carbonica atmosferica. Ciò aiuterà a identificare quale parte dell'oceano ha una maggiore concentrazione di quale minerale o elemento.

Gli scienziati li utilizzeranno quindi come traccianti per affrontare i fattori causali dell'eccesso o della mancanza di un determinato minerale o elemento e suggerire possibili soluzioni per la loro mitigazione. Inoltre, l'ampio pool di RNA, la libreria di DNA degli oceani, sarà utilizzato per utilizzare l'Oceano Indiano a beneficio dell'uomo in futuro.

Secondo il NIO, i rapidi progressi nelle tecnologie di sequenziamento e nella bioinformatica hanno consentito l'esplorazione del genoma dell'oceano. L'esplorazione del genoma dell'oceano consentirà un aumento del numero crescente di applicazioni biotecnologiche commerciali, estendendosi dai molteplici trattamenti antitumorali ai cosmetici e agli enzimi industriali, alle molecole antivirali... L'esplorazione dell'oceano a livello genetico porterà a nuove intuizioni sulla tassonomia e sulla capacità di adattamento che può aiutare a ottimizzare gli sforzi di conservazione, ha affermato il NIO nel suo abstract del progetto.

Qual è l'obiettivo dello studio delle interazioni tra metalli in tracce e vita animale e vegetale marina?

I metalli in tracce come il cadmio o il rame vengono forniti agli oceani tramite i deflussi continentali, la deposizione atmosferica, le attività idrotermali e l'interazione della piattaforma continentale. Sono essenziali per la produttività oceanica. Gli scienziati affermano che è importante comprendere le interazioni dei metalli in tracce con il biota marino per avere una comprensione olistica del ciclo dei nutrienti e della produttività degli oceani. Oltre alle loro reazioni sulla vita marina, le forme isotopiche di metalli in tracce possono essere utilizzate per tracciare il movimento delle masse d'acqua responsabili della circolazione oceanica e come strumenti per studiare i processi biologici, geochimici ed ecosistemici e per le analisi della rete alimentare. Si prevede che il progetto del NIO genererà nuove informazioni sui metalli in tracce provenienti da regioni inesplorate dell'Oceano Indiano, il terzo corpo idrico più grande del mondo, che copre circa il 20% della superficie dell'acqua terrestre.

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Come faranno gli scienziati a raccogliere i campioni?

Il team di scienziati rimarrà a bordo della propria nave da ricerca per circa 90 giorni con rifornimento previsto a Mauritius. Il percorso va da Visakhapatnam alla foce del Ganga, poi giù per l'oceano fino all'Australia, poi verso ovest fino a Mauritius e fino al confine con il Pakistan. In varie fasi e tratti, i campioni verranno raccolti abbassando un cavo in Kevlar fino a 8 km con un set di 24 bottiglie teflonate per raccogliere i campioni. Hanno una capacità di 12 litri. Il cavo in Kevler e il rivestimento in teflon servono a garantire che i metalli non vengano inavvertitamente introdotti nell'acqua dalla nave stessa. I campioni verranno raccolti ei batteri verranno conservati a -60 gradi Celsius con l'aiuto di azoto liquido. Mentre alcuni campioni saranno testati in sei laboratori a bordo della nave, diversi campioni saranno riportati al NIO per studi e analisi nei prossimi tre anni.

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