Le alghe verdi, quelle minuscole creature che si fa di tutto per evitare che crescano nelle piscine e sulle barche, sono una delle grandi speranze del futuro prossimo dell’alimentazione umana, perché si sviluppano facilmente e presentano caratteristiche molto adatte alle nostre esigenze nutrizionali. Tuttavia i loro tassi di crescita spontanei non sono ottimali per produzioni su larga scala, e per questo da tempo c’è chi studia come trasformarle in cibo per tutti, a partire dal loro Dna.

Un passo molto importante in questa direzione è stato fatto nelle settimane scorse dai gruppi della Carnegie Institution for Science di Stanford, del Max Planck Institute of Biochemistry e soprattutto dai ricercatori dell’Università di Princeton, che hanno coordinato due studi appena pubblicati su Cell che modificano l’idea stessa di fotosintesi delle alghe che si aveva finora, lasciando intravedere ampi spazi per un potenziamento della sua efficienza, e quindi della crescita delle alghe attraverso l’editing genetico più ancora che attraverso vere e proprie modifiche della struttura del Dna.

Innanzitutto, gli autori hanno descritto per la prima volta in modo dettagliato l’apparato che le alghe usano per immagazzinare la CO2, chiamato pirenoide, scoprendo ben 89 proteine mai descritte prima e una serie di tre membrane che lo avvolgono come una cipolla. Ma, soprattutto, hanno scoperto, ricorrendo a diverse tecniche di microscopia molto avanzata – e mostrando il tutto in un video affascinante – che il pirenoide non è una struttura solida, come la si immaginava, avendola sempre studiata al microscopio dopo averla fissata, ma è un liquido in perenne trasformazione: un cambiamento assoluto di prospettiva.

Le gocce di pirenoide, infatti, sono estremamente versatili, e cambiano a seconda della situazione, per esempio si diluiscono prima della divisione e si condensano subito dopo, per assicurare sempre il corretto apporto di CO2. Inoltre i ricercatori hanno già iniziato a dimostrare che sull’andamento di questi fenomeni, molto più che se si fosse trattato di una struttura solida, è possibile intervenire giocando sull’espressione delle numerose proteine identificate. Così, per esempio, due delle più importanti (chiamate Robisco e Epyc) sono in stretta relazione tra di loro, e se una è deficitaria tutta la fotosintesi è alterata ma se, al contrario, entrambe sono più numerose del normale, la fotosintesi accelera. E’ naturale quindi pensare a un editing genetico che faccia over-esprimere le due proteine in modo da avere stabilmente più fotosintesi e quindi più facilità di replicazione e di crescita.

La strada da percorrere è ancora lunga, ma in attesa che si riesca a realizzare la fotosintesi in vitro, la conoscenza di ogni suo più piccolo dettaglio nelle diverse specie vegetali rappresenta la via maestra per giungere a una maggiore produttività senza un incremento del consumo di risorse e senza impiego di sostanze potenzialmente inquinanti o pericolose: grazie all’editing genetico.