Quando le cellule andavano a metano

Uno studio italiano ha individuato l'antenato dei mitocondri, gli organelli cellulari che producono energia. E ha scoperto che i primi eucarioti erano macchine a metano.

cellula
Una cellula eucariote animale. In azzurro, il nucleo contenente il Dna; in arancione, i mitocondri. © Paiseka/Spli. |

Circa due miliardi di anni fa, il matrimonio fra due batteri, uno capace di produrre metano e l'altro di usarlo per ricavare energia, avrebbe dato origine all'organismo capostipite di tutte le cellule eucariote, quelle cioè dotate di un nucleo che racchiude il Dna. È questa la conclusione di un complesso studio pubblicato sulla rivista Plos One, condotto da Mauro degli Esposti, ricercatore dell'Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, e dai colleghi dello stesso centro e dell'Università di Milano.

Simbiosi riuscita
La ricerca aveva l'obiettivo di individuare l'antenato dei mitocondri, gli organelli presenti all'interno delle cellule animali, che hanno il compito di produrre energia, e la cui formazione è ritenuta un passaggio fondamentale nell'evoluzione degli eucarioti. È infatti noto da tempo che queste minuscole centrali energetiche derivano da antichi batteri, la cui identità era rimasta fino a oggi oggetto di speculazione.

Secondo la ricostruzione, che si è basata su dati genetici ed elaborazioni di tipo informatico, questi batteri primordiali erano simili agli attuali metilotrofi, che sfruttano il metano per ottenere l'energia di cui hanno bisogno, e che sarebbero stati inglobati da microrganismi di dimensioni maggiori, capaci di produrre metano.

 

Ambienti inospitali
La simbiosi avrebbe permesso alla nuova forma di vita di adattarsi bene sia ad ambienti privi di ossigeno – per esempio, in prossimità di vulcani sottomarini – sia ad acque che ne erano ricche, come quelle della superficie degli oceani. Col tempo, l'antenato dei mitocondri avrebbe perso la capacità di usare metano, imparando a trarre energia da composti organici, mentre il microrganismo produttore di metano avrebbe perduto la capacità di generarlo.

Non solo teoria
La ricostruzione delle caratteristiche dei primi mitocondri apre la strada all'ottenimento in laboratorio di questi organelli, a partire dai loro parenti più prossimi (gli attuali batteri metilotrofi) e attraverso un processo di selezione guidata. I mitocondri artificiali potrebbero essere utili nel trattamento delle malattie in cui queste strutture risultano malfunzionanti, fra cui, per esempio, il morbo di Parkinson.

 

14 maggio 2014 | Margherita Fronte