Ricerca: microbo ‘antenato del mondo’ coltimicrobo_archaea_naturevato in laboratorio

Milano, 16 gen. (Adnkronos Salute) – Il nome sembra quello di una nobile dinastia. Senza dubbio è una famiglia con radici lontanissime e, a dispetto delle dimensioni microscopiche dei suoi componenti, la loro storia è cruciale per i destini dell’umanità. Sono gli ‘archaea di Asgard’, microbi ‘antenati del mondo’. Sembra che i capostipite della famiglia si siano evoluti in cellule eucariote complesse, cioè dotate di nucleo. ‘Trisavoli’ cellulari, quelli da cui tutto è partito. Sulla loro saga accende i riflettori un articolo pubblicato su ‘Nature’ che racconta la lunga attività di ricerca condotta dagli scienziati per carpire il segreto più grande, il mistero dei misteri: com’è avvenuta l’evoluzione che ha portato a forme di vita più articolate come piante, animali, funghi. E ovviamente esseri umani.
Le speranze degli esperti sono riposte in uno strano microbo tentacolare. Arriva da molto lontano. Ottenuto da sedimenti oceanici profondi (provenienti dall’Oceano Pacifico, secondo quanto riporta il ‘New York Times’), è stato ora coltivato in laboratorio. Si tratta di uno degli archaea di Asgard (del lignaggio Loki-archaeota). A riuscirci sono stati gli scienziati Masaru K. Nobu, microbiologo del National Institute of Advanced Industrial Science and Technology di Tsukuba, in Giappone; Hiroyuki Imachi e colleghi.
Gli autori dello studio hanno proposto per il microbo un nome altisonante: Prometheoarchaeum syntrophicum. La sua forma e il metabolismo insoliti suggeriscono agli scienziati che si potrebbe forse ipotizzare un nuovo modello per ricostruire l’emergere della prima cellula eucariotica.
Al microbo si è arrivati dopo anni di lavoro. L’idea degli studiosi era quella di ‘resuscitare’ in laboratorio le prime specie di archaea di Asgard. L’indagine è cominciata nel 2015 con un microrganismo battezzato appunto Loki-archaeota. Successive ricerche genomiche hanno circoscritto e approfondito ancora di più i lignaggi di questa famiglia. Una particolarità sono i nomi a loro attribuiti, derivati da divinità nordiche (Loki, Thor, Odino, Heimdall e Hel).
Gli scienziati hanno appurato che tutti questi lignaggi contengono un numero senza precedenti di geni che codificano quelle che vengono chiamate proteine ​​della firma eucariotica (che di solito si trovano solo negli eucarioti). E sperano che studiarli possa dire di più sull’evento cruciale che viene fatto risalire a un periodo temporale compreso tra 2 e 1,8 miliardi di anni fa: una delle principali transizioni cellulari nella biologia evolutiva e anche un grande mistero biologico, assicurano gli autori.
Da qui si arriva a Prometheoarchaeum, coltivato in laboratorio e arricchito con successo. Gli autori hanno osservato che la sua crescita dipende dalla presenza di altri partner microbici, che a loro volta si affidano a Prometheoarchaeum per la loro sopravvivenza (relazione ‘sintrofica’).
Se l’idea di partenza è che gli eucarioti siano nati quando due tipi di cellule singole si sono fusi, inghiottendosi l’un l’altro – nel dettaglio una cellula del dominio archeo avrebbe inghiottito una cellula batterica, un alfaproteobatterio che si sarebbe evoluto in organelli generatori di energia degli eucarioti, i mitocondri – gli esperti non escludono un nuovo modello, qualcosa di più complesso che magari coinvolge un terzo partner: un antenato batterico che avrebbe dato origine ai mitocondri si è impigliato e poi è stato inghiottito da una cellula ospite archaea, che si trovava in una relazione sintrofica con un partner batterico.
Le interazioni ipotizzate si basano sulla necessità per la cellula ospite di adattarsi al consumo di ossigeno (come conseguenza dell’innalzamento dei livelli di ossigeno sull’antica Terra). Le indagini continueranno. Intanto però il successo ottenuto dagli scienziati nella coltura del Prometheoarchaeum viene considerato un “enorme passo avanti per la microbiologia”, perché pone le basi per l’uso di tecniche molecolari e di imaging che potrebbero essere determinanti per ricostruire la ‘scintilla’ da cui tutto è cominciato.

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