BATTERI MARINI NEGLI AGGREGATI MUCILLAGINOSI

2002/2003Negli ultimi 10 anni il fenomeno degli aggregati mucillaginosi è stato più volte osservato nel Nord Adriatico e in particolare nel Golfo di Trieste. Partendo dall'ipotesi che gli aggregati mucillaginosi siano prodotti inizialmente come polisaccaridi polimerici e colloidali attraverso i processi batterici della materia organica e/o come polisaccaridi prodotti e rilasciati dalla superficie della cellula batterica, si deciso di studiare le specie batteriche presenti all'interno degli aggregati mucillaginosi al fine di comprendere meglio le strategie impiegate da questi organismi nei processi sopra descritti. Attraverso l'utilizzo di tecniche di biologia molecolare, la struttura della comunità batterica presente in una stazione di campionamento del Golfo di Trieste durante la comparsa del fenomeno delle mucillagini è stata confrontata con quella presente all'interno degli aggregati stessi. Successivamente, mediante l'impiego di vari terreni di coltura di diversa composizione chimica, si è proceduto all'isolamento di 57 ceppi batterici da numerosi campioni di mucillagine. Dopo essere stati caratterizzati geneticamente attraverso il sequenziamento del frammento di un gene specifico (16S rRNA), alcuni di questi ceppi batterici sono stati utilizzati in esperimenti atti ad analizzare la produzione di muco in vitro in diverse condizioni di salinità e in diverse composizioni del mezzo di coltura. Infine, considerando che nei batteri Gram-negativi il meccanismo del quorum sensing consente ai batteri di comunicare fra loro utilizzando particolari 'segnali chimici' come gli AHL (acylated homoserine lactones) e che la produzione di AHL è stata riscontrata in fenotipi importanti per il comportamento batterico negli aggregati mucillaginosi, abbiamo testato l'ipotesi che i batteri marini isolati dagli aggregati stessi abbiano la capacità di produrre gli AHL. L 'utilizzo di tecniche di biologia molecolare, quali la PCR e il DGGE, ha consentito di osservare da vicino la diversità specifica della comunità presente negli aggregati e di confrontarla con quella presente nella colonna d'acqua circostante. I risultati hanno evidenziato che il muco, per la sua specifica composizione molecolare, rappresenta un sorta di "trappola" per specie batteriche appartenenti anche ad ambienti diversi da quello marino e questo rappresenta un ulteriore stimolo per approfondire lo studio di questa comunità batterica. I diversi terreni di coltura impiegati e, nuovamente, l'utilizzo della biologia molecolare, ha permesso di ottenere conoscenze precise sulla composizione specifica della comunità batterica consentendo, oltre all'identificazione degli organismi, la loro coltura e, quindi, la disponibilità per il loro utilizzo in altri esperimenti al fine di poter comprendere meglio la loro fisiologia. Gli esperimenti condotti in vitro al fine di valutare la produzione di diversi tipi di muco hanno consentito di evidenziare alcune differenze fra i diversi ceppi e l'opportunità di studiare nell'immediato futuro la composizione di questo materiale mucillaginoso per poterlo, in seguito, confrontare, con quello raccolto in mare aperto. L'individuazione, infine, in alcuni ceppi batterici di particolari segnali chimici (gli autoinduttori) di comunicazione intercellulare (il "quorum sensing") ha consentito di gettare uno sguardo sui possibili meccanismi di espressione fenotipica (produzione di esoenzimi) all'interno degli aggregati mucillaginosi. Riteniamo, quindi, importante continuare nell'approfondimento dello studio della comunità batterica presente negli aggregati mucillaginosi per ottenere sempre maggiori informazioni necessarie per la completa comprensione del fenomeno.XVI Ciclo1959Versione digitalizzata della tesi di dottorato cartacea

Are we overlooking Natura 2000 sites? Lessons learned from a transnational project in the Adriatic Sea

Since the adoption of the Habitats and Birds Directives by EU governments, marine Natura 2000 (N2K) sites have been established in the European Mediterranean Sea, creating one of the largest international networks of protected areas. Nevertheless, to date, marine N2K sites are generally scarcely implemented, studied and monitored, and thus their management effectiveness is weak, and their environmental status is often unknown. The Interreg Italy-Croatia ECOSS project aimed at establishing the ECOlogical observing system of the Adriatic Sea (ECOAdS), to integrate the existing research and monitoring activities in the area, and to promote data sharing at international level, for enhancing monitoring and conservation in Adriatic N2K network. In the framework of ECOSS, a conceptual model was developed and applied to selected N2K sites, to review the existing knowledge, assess site effectiveness, and suggest possible improvements in their monitoring and management based on the contribution that ECOAdS can provide to their implementation. Information on social, ecological, and oceanographic elements related to the conservation and management of these case studies was gathered by consulting the project partners involved in the management and monitoring of the sites and through a literature review. The results of this study revealed a discouraging condition with no management plan in most of the sites, while regulatory measures are generally in place but without surveillance. Monitoring activities are performed occasionally, and information on presence and status of protected species is often lacking or outdated. Although the N2K network provides a unique opportunity to advance marine conservation and achieve the 30% conservation target by 2030, the biggest challenge ahead is the proper management and monitoring of N2K sites. The proposed conceptual model may be taken as a framework to properly set up ecological observing systems in the N2K network and help overcome current limitations, integrating scientific research within the N2K conservation strategies

The ocean sampling day consortium

Ocean Sampling Day was initiated by the EU-funded Micro B3 (Marine Microbial Biodiversity, Bioinformatics, Biotechnology) project to obtain a snapshot of the marine microbial biodiversity and function of the world’s oceans. It is a simultaneous global mega-sequencing campaign aiming to generate the largest standardized microbial data set in a single day. This will be achievable only through the coordinated efforts of an Ocean Sampling Day Consortium, supportive partnerships and networks between sites. This commentary outlines the establishment, function and aims of the Consortium and describes our vision for a sustainable study of marine microbial communities and their embedded functional traits

The Ocean Sampling Day Consortium

Ocean Sampling Day was initiated by the EU-funded Micro B3 (Marine Microbial Biodiversity, Bioinformatics, Biotechnology) project to obtain a snapshot of the marine microbial biodiversity and function of the world’s oceans. It is a simultaneous global mega-sequencing campaign aiming to generate the largest standardized microbial data set in a single day. This will be achievable only through the coordinated efforts of an Ocean Sampling Day Consortium, supportive partnerships and networks between sites. This commentary outlines the establishment, function and aims of the Consortium and describes our vision for a sustainable study of marine microbial communities and their embedded functional traits

Anatomy, photochemical activity and DNA polymorphism in leaves of dwarf tomato irradiated with X-rays

The response of higher plants to ionising radiation depends on factors related to both radiation properties and plant features including the species, cultivar, age, and structural complexity of the target organ. Adult plants of dwarf tomato were irradiated with different doses of X-rays to investigate the possible variations in leaf morpho-anatomical traits, photosynthetic efficiency, and genomic DNA. In order to assess if and how responses depend on leaf developmental stage, we analysed two types of leaves nearly mature leaves (L1) and actively developing leaves (L2), whose lamina size corresponded to 70 and 25 %, respectively, of the lamina size of fully expanded leaves. Results showed that X-rays prevented full lamina expansion of L2 leaves at all doses and induced early death in tissues of plants irradiated with doses higher than 20 Gy. Most anatomical modifications were not clearly dose-dependent and the radiation-induced increase in phenolic compounds was irrespective of dose. At high doses of X-rays (50 and 100 Gy), photochemical efficiency decreased significantly in both leaf types, whereas total chlorophyll content was significantly decreased only in L2 leaves. The random amplification of polymorphic DNA data showed that X-rays induce mutagenic effects in L2 leaves even at low doses, despite the absence of severe phenotypic alterations. The genetic structure found in the population of samples corroborates the results of anatomical and eco-physiological analyses: the 20 Gy dose seems to mark the threshold dose above which genetic alterations, structural anomalies, and perturbations in the photosynthetic apparatus become significant, especially in actively expanding leaves