Scoperti i geni che donano la bioluminescenza alle lucciole

Grazie a uno studio cinese, alcuni ricercatori hanno trovato due interruttori appartenenti alla famiglia dei geni homeobox, i quali contribuiscono all’illuminazione delle lucciole

Roma, 30 marzo 2024 (Agenbio) – Ci si è chiesti per molto tempo quali fossero gli interruttori genetici che fanno illuminare le lucciole. La spiegazione è stata possibile grazie a uno studio cinese, che ha portato alla luce l’esistenza di due fattori di trascrizione appartenenti a una famiglia di geni, gli home0box, che donano alle lucciole la bioluminescenza. Questi geni hanno funzioni fondamentali nello sviluppo degli insetti. A scoprire l’effetto di bioluminescenza dovuto agli homebox sono stati gli scienziati dell’Università Huazhong, in Cina. Sulla rivista Nature Communications hanno pubblicato un articolo che ha reso pubblici i risultati degli studi effettuati. Il team, guidato da Xinhua Fu e Xinlei Zhu, è partito dall’analisi dell’organo fondamentale per le lucciole: la lanterna, che produce i segnali luminosi negli insetti in questione. Generalmente la bioluminescenza è utilizzata dalle lucciole sia per la comunicazione che avviene nel momento del corteggiamento, sia per proteggersi da eventuali predatori. Da questi studi si è potuto capire meglio in che modo vengono combinati dei regolatori genetici, che portano poi allo sviluppo della struttura organica, la quale dà la possibilità agli insetti di illuminarsi. I ricercatori cinesi hanno provato a decodificare il genoma di una specie di lucciola acquatica, chiamata Aquatica Ieii. Grazie a questa analisi, gli studiosi sono giunti a identificare due fattori di trascrizione, AIABD e AIUNC-4: entrambi appartengono alla famiglia dei geni homeobox. E proprio questi geni, oltre a contribuire allo sviluppo degli insetti, hanno anche un ruolo fondamentale nella formazione della lanterna negli insetti adulti. Infatti permettono all’organo luminoso di posizionarsi correttamente all’interno dell’addome e inoltre sono responsabili dell’attivazione di alcuni geni generatori di luce: la luciferasi e le perossine.

Generalmente ogni specie di questi insetti ha una modalità di lampeggio unica e costituisce il segnale per trovare il proprio compagno.

«Questi insetti notturni usano infatti la luce per la comunicazione sessuale», specifica Daniela Lupi, docente di entomologia applicata all’Università degli Studi di Milano. «Spesso il maschio vola emettendo una luce intermittente, la femmina ferma tra la vegetazione lo vede e si illumina con una luce fissa: il maschio la nota e la raggiunge. Ci possono però essere altre modalità, e ogni specie ha un suo “codice” di luminosità e intermittenza. Da noi le lucciole si accoppiano prevalentemente tra giugno e luglio, ma anche fino ad agosto, a seconda di specie e zona».

Purtroppo però, negli ultimi anni le lucciole stanno subendo una grave crisi e sono in pericolo. Si nota dal declino delle loro popolazioni in tutto il mondo, a causa di fattori come il disboscamento, la perdita di foreste o aree verdi, o ancora per  l’inquinamento e lo smog. Inoltre è stato dimostrato da uno studio dell’Università del Sussex che la luce artificiale rende complicato trovare le femmine per i maschi delle lucciole. Questo implica molte complicazioni nella riproduzione delle future popolazioni globali di lucciole. Sono state censite fino ad oggi duemila specie di lucciole, che però sono a rischio di estinzione. (Agenbio) Eleonora Caruso 9:30