I coralli appartengono al gruppo degli antozoi, che hanno un tipo di opsina di recente scoperta, le opsine ASO-II. A differenza delle opsine dei mammiferi, alcune di queste opsine non hanno l'aminoacido stabilizzatore.
Un ruolo inaspettato per gli ioni cloruro
Come fanno queste opsine a vedere la luce visibile senza il solito aminoacido? Per rispondere a questa domanda, il team di ricerca ha studiato le opsine ASO-II del corallo Acropora tenuis. Attraverso esperimenti di mutazione, spettroscopia e simulazioni avanzate, gli scienziati hanno scoperto che le opsine usano gli ioni cloruro (Cl⁻) presenti nell'ambiente come stabilizzatori, al posto degli aminoacidi. È la prima volta che viene osservata un'opsina che utilizza ioni inorganici in questo modo.
"Abbiamo scoperto che gli ioni cloruro stabilizzano la base di Schiff in modo più debole rispetto agli aminoacidi", ha spiegato Yusuke Sakai, primo autore dello studio. "Questo permette all'opsina di cambiare reversibilmente la sua sensibilità tra luce visibile e UV a seconda del pH."
Questo meccanismo di "interruttore" dipendente dal pH potrebbe avere un'importante rilevanza ecologica. I coralli vivono in simbiosi con le alghe, le quali producono nutrienti attraverso la fotosintesi. Dato che la fotosintesi altera il pH all'interno delle cellule del corallo, è possibile che questa variazione sposti la sensibilità dell'opsina tra la luce visibile e quella UV. Ciò suggerisce un legame profondo e finora sconosciuto tra la fotosintesi delle alghe e la percezione della luce del corallo.
La scoperta non solo migliora la nostra conoscenza della biologia dei coralli, ma apre anche nuove strade per la biotecnologia. Come ha sottolineato il professor Mitsumasa Koyanagi, l'opsina ASO-II di Acropora tenuis si è dimostrata in grado di regolare gli ioni di calcio in modo dipendente dalla luce, suggerendo possibili applicazioni come strumento optogenetico la cui sensibilità alla lunghezza d'onda cambia a seconda del pH.
Bibliografia
Journal: eLife
Title: Coral anthozoan-specific opsins employ a novel chloride counterion for spectral tuning
Authors: Yusuke Sakai, Saumik Sen, Tomohiro Sugihara, Yukiya Kakeyama, Makoto Iwasaki, Gebhard F.X. Schertler, Xavier Deupi, Mitsumasa Koyanagi, Akihisa Terakita
Publication date: 1 September 2025
