Molti artropodi vanno incontro ad un periodo di quiescenza stagionale chiamato "diapausa" per ottimizzare i tempi di riproduzione in ambienti altamente stagionali.
Le reti alimentari produttive ricche di lipidi nell'oceano pelagico dipendono dalla fase critica della diapausa dei grandi copepodi pelagici, che integrano la produzione di lipidi dal fitoplancton, concentrandola nello spazio e nel tempo e rendendola disponibile ai livelli trofici superiori.
Nel Nord Atlantico, il copepode Calanus finmarchicus completa da una a tre generazioni all'anno con alcuni individui che maturano in adulti, mentre altri interrompono il loro sviluppo per entrare in diapausa. Non si sa quale, perché e quando gli individui entrano nel programma di diapausa. Un recente studio “Diapause vs. reproductive programs: transcriptional phenotypes in a keystone copepod”, pubblicato sulla rivista Nature, ha analizzato dati trascrittomici dai copepodi per identificare geni specifici del programma e processi biologici.
La moderna tecnologia trascrittomica consente di esaminare una gamma completa di geni coinvolti in tutti gli aspetti della vita di un organismo.
Le analisi hanno chiarito differenze fisiologiche e protocolli definiti che distinguono tra i programmi. Le differenze nell'espressione genica sono state associate alla maturazione degli individui nel programma riproduttivo, mentre quelli nel programma di diapausa hanno mostrato piccoli cambiamenti nel tempo. Solo due di sei filtri separavano efficacemente i copepodi dal programma di sviluppo. Questi geni sono entrambi indicatori per la preparazione della diapausa e buoni candidati per studi funzionali.
Questi approcci molecolari possono essere utilizzati per valutare strategie riproduttive in un contesto ambientale. Inoltre, i geni e i percorsi specifici identificati in questa analisi possono essere buoni candidati per chiarire i processi fisiologici che differenziano i due programmi di sviluppo, inclusa la determinazione del momento in cui la decisione di diapausa viene presa nei copepodi.
Materiali modificati da: https://www.nature.com/articles/s42003-021-01946-0#Abs1
Photo credit: Robert E. Moeller,
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