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Ricerca rivoluzionaria: come gli endosimbionti modellano le nostre cellule!
La ricerca dell’Università di Düsseldorf rivela come funzionano gli endosimbionti nelle cellule e il loro significato evolutivo.
Ricerca rivoluzionaria: come gli endosimbionti modellano le nostre cellule!
Un progresso significativo nella ricerca sugli organelli e sulla loro evoluzione è stato recentemente compiuto da un team guidato dalla Prof.ssa Eva Nowack, presentato all'Università Heinrich Heine di Düsseldorf. Il tuo studio, pubblicato sulla rivista Progressi della scienza è stato pubblicato, tratta del processo di assimilazione degli endosimbionti, che originariamente erano integrati negli eucarioti come organismi indipendenti.
La ricerca si concentra sul flagellato unicellulareAngomonas deanei, che vive nell'intestino degli insetti e convive con un endosimbionte. Storicamente, tra 40 e 120 milioni di anni fa, un antenato degli Strigomonadinae assorbì un protobatterio che divenne un endosimbionte. Questo endosimbionte svolge un ruolo cruciale fornendo alla cellula ospite importanti metaboliti e cofattori.
Endosimbionti e loro funzioni
Un aspetto notevole dello studio è la scoperta che ciascuna cellula ospite ha esattamente un endosimbionte che condivide con essa. Sulle interazioni tra le cellule ospiti e i loro endosimbionti il gruppo di ricerca aveva già riferito nel 2022. Gli studi attuali mostrano che la proteina ETP9 svolge un ruolo centrale nella marcatura del sito di divisione dell’endosimbionte. L'accumulo di ETP9 in questo sito dipende dal ciclo e qualsiasi interruzione sperimentale della sua produzione determina la formazione di forme filamentose che non possono dividersi ulteriormente.
Il team ha anche scoperto che gli endosimbionti dello Strigomonadinae hanno perso quasi tutti i geni della divisione cellulare, ad eccezione del gene FtsZ, uno dei pochi geni rimanenti della divisione cellulare dei batteri. Ciò suggerisce che l'endosimbionte inA. Deaneisi trova in uno stadio intermedio tra un batterio autonomo e un organello a tutti gli effetti. Le funzioni che un tempo i geni svolgevano per la sopravvivenza autonoma vengono sempre più assunte dal nucleo della cellula ospite.
Prospettive di ricerca
Questi risultati non sono solo di interesse accademico, ma aprono anche nuove possibilità per lo sviluppo di simbiosi sintetiche. Studi futuri potrebbero produrre endosimbionti sintetici direttamente controllati dal nucleo. Quest’area di ricerca potrebbe avere implicazioni di vasta portata per la nostra comprensione della simbiosi e della biologia cellulare.
Anche la ricercaAngomonas deaneifa parte di uno sforzo più ampio per far luce su nuovi aspetti della famiglia Trypanosomatidae. Un precedente studio sulle proteine diAngomonas deaneiEStrigomonas culicise i loro endosimbionti erano già stati pubblicati sulla rivista nel 2013 PLoS Uno pubblicato, sottolineando l’attualità duratura di questi argomenti.
I risultati di questo studio attuale diAnay Mauryaet al. sono promettenti e aiutano a completare il quadro dell'evoluzione degli organelli dai batteri. Ulteriori ricerche in questo settore forniranno senza dubbio risposte definitive alle domande che riguardano i fondamenti della biologia cellulare ed evoluzionistica.