Alcuni meccanismi di sviluppo cellulare sono comuni nei vari domini della vita

Halobacterium salinarum (Immagine cortesia Alexandre Bison/Harvard University)
Halobacterium salinarum (Immagine cortesia Alexandre Bison/Harvard University)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Microbiology” descrive una ricerca sui meccanismi di regolazione della dimensione delle cellule nei tre domini della vita: archei, batteri ed eucarioti. In una precedente ricerca, un team guidato da Ariel Amir dell’Università di Harvard aveva scoperto che batteri della famiglia E. coli ed eucarioti della specie Saccharomyces cerevisiae, conosciuti comunemente come lievito di birra o lievito in erba, usano gli stessi meccanismi cellulari per avere dimensioni uniformi delle cellule di una popolazione. Ora, assieme ad altri collaboratori quel team ha scoperto che anche gli archei usano gli stessi meccanismi.

L’evoluzione delle cellule e la diversificazione in quelli che sono stati definiti negli anni scorsi come i tre domini della vita sono argomenti in piena fase di discussione. Gli archei sono stati riconosciuti come organismi distinti dai batteri solo a partire dagli anni ’70 e nel decennio scorso venne proposta una nuova classificazione che li hanno riconosciuti come un dominio della vita separato da batteri, altri organismi monocellulari, ed eucarioti, formati da cellule complesse.

Tra i problemi che hanno i microbiologi nello studio dell’evoluzione degli archei c’è la presenza sia di caratteristiche di batteri che di eucarioti. Un’ulteriore difficoltà è data dal fatto che gli archei tendono a essere organismi estremofili, cioè vivono in ambienti estremi che sarebbero letali per quasi tutti gli altri come sorgenti vulcaniche a temperature elevatissime e/o ambienti molto salati come le sorgenti di Yellowstone. Ciò rende difficile prelevarli e farli riprodurre per studiarli e analizzare il loro DNA.

I ricercatori hanno studiato archei della specie Halobacterium salinarum, che vive in ambienti a elevata salinità. Il confronto con i batteri E. coli e il lievito di birra ha mostrato che l’archeo controlla la dimensione cellulare aggiungendo un volume costante tra due eventi di divisione nel ciclo di crescita cellulare.

Il meccanismo non è preciso negli archei quanto lo è nei batteri e negli eucarioti e c’è maggiore variabilità nella divisione cellulare e nella crescita rispetto alle cellule dei batteri. Tuttavia, il meccanismo di base è lo stesso e Ariel Amir ha dichiarato che questa nuova ricerca è la prima a quantificare i meccanismi di regolazione della dimensione negli archei.

Questa scoperta permetterà ai ricercatori di studiare meglio questi meccanismi e di produrre un modello che spieghi la variabilità tra proprietà chiave del ciclo cellulare. Lo scopo finale è quello di capire perché quei meccanismi si siano sviluppati in modo così comune nei vari domini della vita.

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