DA PROCARIOTA AD...EUCARIOTA ... ESTREMOFILI E...PANSPERMIA?

SEGNALATO DAL DR. GIUSEPPE COTELLESSA (ENEA)

Da:

http://www.lescienze.it/news/2016/06/17/news/evoluzione_eucarioti_da_archea_batteri_loki-3127482/

L'evoluzione delle cellule eucariote sarebbe avvenuta con la graduale acquisizione da parte degli archea di geni e lipidi propri dei batteri. L'ipotesi è suffragata dall'analisi genetica di Lokiarchaeum, il primo microrganismo con caratteristiche di transizione mai scoperto.

Sarebbe stata una lunga e lenta serie di acquisizioni di geni dai batteri a permettere la trasformazione di alcuni archea nelle prime complesse cellule eucariote.

Archea: “Uno dei tre grandi domini in cui sono divisi gli esseri viventi. Comprende organismi unicellulari appartenenti al regno degli archeobatteri, raggruppati nei tre ordini degli Crenarchaeota, Euryarchaeota e Korarchaeota. Nella vecchia classificazione, gli archeobatteri erano uno dei due gruppi nei quali venivano divisi i procarioti; l’altro era rappresentato dagli eubatteri o batteri propriamente detti. Gli archea vivono in condizioni ambientali estreme (sono anche definiti “estremofili” – ndr) e comprendono metanoproduttori che vivono solo in ambienti anossici (paludi) e generano metano; gli alofili che necessitano di alte concentrazioni saline; i termoacidofili che vivono nelle sorgenti sulfuree alla temperatura di 80 °C e a pH acido”.(da: http://www.treccani.it/enciclopedia/archea/).

E' questa la conclusione a cui sono giunti Gautam Dey e Buzz Baum, dell'University College di Londra, e Mukund Thattai, del National Centre for Biological Sciences a Bangalore, in India, in seguito all'analisi del genoma di un nuovo tipo di archea, che descrivono sui “Trends in Cell Biology”.

Le cellule eucariote – presenti in tutte le piante e gli animali – sono molto più grandi e complesse delle cellule dei batteri e degli archea (procarioti) perché dotate di un nucleo separato dal resto del contenuto cellulare (citoplasma).

Il campo idrotemale di Loki's Castle, dove è stato scoperto Lokiarchaeum. (Cortesia R.B. Pedersen/Centre for Geobiology, University of Bergen, Norway)

Si ritiene che gli eucarioti si siano evoluti in seguito a una fusione simbiotica tra archea e batteri, ma finora c'è stato un notevole disaccordo sul modo in cui sarebbe avvenuta questa fusione e sulle caratteristiche del primo organismo eucariota, dato che non si conoscono organismi intermedi (presenti o passati) che colmino il grande divario di dimensioni e complessità tra procarioti ed eucarioti.

Un primo passo in avanti si deve agli studi di Dey, Baum e Rhattai sulle caratteristiche genetiche di un archea, Lokiarchaeum, la cui esistenza è stata scoperta appena un anno fa analizzando campioni di sedimenti prelevati dal campo di bocche idrotermali sottomarine di Loki Castle, nella dorsale medio-oceanica dell'Artico. I ricercatori hanno scoperto che il genoma di Lokiarchaeum – soprannominato “Loki” - contiene un notevole numero di proteine simili a quelle prodotte dalle cellule eucariote (proteine ESP, da eukaryotic signature proteins), molte di più di qualsiasi altro procariota noto. In particolare, contiene alcune proteine che nelle cellule eucariote hanno un ruolo critico nel dirigere il traffico molecolare fra i vari comparti all'interno della cellula. Secondo i ricercatori è molto improbabile che le ESP di Loki svolgano le stesse funzioni che hanno negli eucarioti, dato che il mocrorganismo appena scoperto non sembra avere alcuni enzimi necessari al funzionamento dell'apparato che nella cellula eucariota regola il traffico molecolare attraverso le membrane intracelulari.

Microfotografia di Solfolobus, uno degli archea più strettamente imparentati con Lokiarchaeum(Cortesia Sonja-Verena Albers/ http://www.archaellum.org/)

"Tuttavia – ha detto Baum - il suo genoma può essere considerato pronto per far scattare il passaggio da archea a eucariota”. A una cellula di questo tipo basterebbe acquisire alcuni geni chiave e alcuni lipidi da un simbionte batterico per evolvere una compartimentazione intracellulare e un apparato per il traffico molecolare attraverso le membrane di quei comparti.

I ricercatori sperano che si riesca quanto prima anche a isolare Loki, e magari anche a metterlo in coltura, per vedere se ha un aspetto più simile a un archaea o a un proto-eucariota e se ha o meno compartimentazioni interne.

PER ORA NON VOGLIO AGGIUNGERE ALTRO A QUESTO PROMETTENTE ED IMPORTANTE STUDIO CHE IL DR. COTELLESSA DI ENEA CI HA SEGNALATO, MA PER CHI VOLESSE APPROFONDIRE LE "INTRIGANTI" CORRELAZIONI CON IL CONCETTO DI "PANSPERMIA" GUIDATA O DIRETTA, SUGGERISCO LA LETTURA DEL RECENTISSIMO STUDIO CHE HO DA POCO PUBBLICATO INSIEME CON IL DR. GIORGIO PATTERA: