Le strade dell'evoluzione

Negli abissi la culla della virulenza batterica

Helicobacter, responsabile dello sviluppo delle ulcere gastro-duodenali, e Campylobacter possiedono fattori di virulenza che derivano da geni degli estremofili
PAROLE CHIAVE
estremofili



Molti dei geni che consentono ad alcuni batteri patogeni di prosperare nell'apparato gastrointestinale umano e in particolare nello stomaco potrebbero derivare dai geni che consentono a particolari batteri estremofili di sopravvivere in prossimità delle sorgenti termali caldissime presenti sui fondali oceanici. È questa la conclusione a cui è giunto un gruppo internazionale di ricercatori coordinati da Satoshi Nakagawa della Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), che ne riferiscono in un articolo apparso sull'ultimo numero dei Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Nakagawa e colleghi hanno sequenziato il genoma di due proteobatteri non patogeni che vivono nelle profondità marine in prossimità delle cosiddette fumarole nere, Sulfurovum e Nitratiruptor, per confrontarlo con quello dei noti batteri patogeni Helicobacter (responsabile dello sviluppo delle ulcere gastro-duodenali) e Campylobacter (il primo fra gli agenti patogeni che causano diarree alimentari).

I ricercatori hanno così scoperto che i genomi dei primi comprendono molti ben noti fattori di virulenza che caratterizzano i secondi, ossia quei geni che hanno un ruolo di primo piano per consentire ai batteri di sopravvivere e prosperare in condizioni ambientali estreme.

I ricercatori hanno anche scoperto che i batteri dei fondali marini dispongono di un ridotto numero di geni preposti al funzionamento dei meccanismi di riparazione del DNA stesso, una carenza che finisce per permettere lo sviluppo molto frequente di mutazioni, capaci di rendere i batteri rapidamente adatti alle mutate condizioni ambientali o, una volta divenuti parassiti di un altro organismo, di far fronte alle risposte immunitarie dell'ospite.

Secondo i ricercatori ciò farebbe supporre che alcuni patogeni umani si siano evoluti a partire da quei lontani progenitori delle profondità marine, adattandosi a una vita in simbiosi dapprima con gli invertebrati e successivamente con gli organismi superiori. (gg)

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(03 luglio 2007)

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rep

La Nasa ora ha il suo alieno:
un batterio all'arsenico

di Cristiana Pulcinelli
Un batterio particolare, così particolare che potrebbe farci cambiare idea su cosa sia essenziale per la vita. Lo hanno trovato nei sedimenti di uno dei luoghi più inospitali della Terra, il Mono Lake, un lago estremamente salato e ricco di arsenico. Lo hanno portato in laboratorio e lo hanno nutrito con una dieta povera di fosforo e ricca di arsenico. E il batterio non solo è sopravvissuto, ma ha incorporato l'arsenico, che come tutti sanno è fortemente tossico per gli esseri viventi, in tutte le strutture biochimiche essenziali per la sua vita, dal Dna alle proteine. ALTRI PIANETI La scoperta, finanziata dalla Nasa e condotta da un gruppo di ricercatori guidati da Felisa Wolfe-Simon, è stata pubblicata su Science Express . Tra gli scienziati coinvolti ci sono anche due astrobiologi famosi come Paul Davies e Ariel Anbar. Proprio da Davies e Anbar era nata qualche anno fa l'idea che la vita su altri pianeti potrebbe richiedere elementi chimici diversi da quelli che troviamo nelle forme di vita conosciute. Sappiamo infatti che la vita ha bisogno di sei elementi per esistere: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo. Ma, si sono chiesti gli scienziati, su un altro pianeta, con altre condizioni, potrebbe esistere una forma di vita diversa da questa? Una vita che, magari, al posto di uno di questi elementi ne ha un altro? Già nel 2009 era uscito un articolo dello stesso team sull'International Journal of Astrobiology in cui si ipotizzava che l'arsenico potesse sostituire il fosforo che, nella forma di fosfato, è presente in varie strutture come il Dna e l'Atp, la molecola che funziona da «carburante» delle cellule. Non solo, spiega Wolfe-Simon, «ipotizzavamo anche che un organismo di questo genere poteva essersi evoluto sulla Terra moltissimo tempo fa ed essere sopravvissuto in qualche luogo inusuale». Da queste premesse è nata la ricerca finanziata dal programma di astrobiologia della Nasa. Naturalmente il batterio, battezzato GFAJ-1 e che fa parte dei Gammaproteobatteri, suscita tanto interesse non solo perché è l'unico organismo visto finora sulla Terra che ha la doppia capacità di vivere e crescere sia con il fosforo che con l'arsenico, ma perché si pensa che le forme di vita su altri pianeti possano essere simili a lui. «Si tratta – ha commentato Paul Davies – di una forma di vita davvero aliena poiché appartiene a un albero della vita differente, con un'origine separata dalla nostra. Ma potrebbe essere l'indizio del fatto che esistono organismi ancora più strani». Una sorta di «biosfera ombra» parallela alla nostra e di cui ancora sappiamo molto poco. La cosa è tanto più interessante se si considera che sul nuovo numero di Nature è uscito un articolo in cui si sostiene che le galassie più antiche della nostra contengano una quantità di stelle rosse nane venti volte superiore a quelle presenti nella Via Lattea e dalla cinque alle dieci volte superiore a quanto stimato precedentemente. Secondo i ricercatori, questo potrebbe significare che vi siano trilioni di pianeti (un trilione equivale a un miliardo di miliardi) simili alla Terra e aumenterebbe le possibilità che esistano forme di vita nello spazio infinito. Ma c'è anche qualcuno che ricorda l'abilità della Nasa nel mettere in moto il mondo della comunicazione quando ci sono in gioco i fondi per la ricerca. In questo caso, i tempi stringono. Nel blog The Great Beyond sul sito di Nature si trova un articolo in cui si ricorda che il 3 dicembre, ovvero oggi, decade una risoluzione che congela i fondi alla Nasa ai livelli del 2010. Ora il Congresso degli Stati Uniti dovrà decidere quanto e per quanto tempo vorrà finanziare l'ente spaziale americano.
3 dicembre 2010

l'U

g, 04/12/2010 15.30:

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La Nasa ora ha il suo alieno:
un batterio all'arsenico

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Aspettavamo sta notizia da tempo, era solo questione di probabilità.

Osvaldo Maccheroni, 04/12/2010 17.46:

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Aspettavamo sta notizia da tempo, era solo questione di probabilità.

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Esatto,e qst è 1 dimostrazione di dover essere umili e mantenere il rispetto del Tutto

Il batterio che si trasforma
per sconfiggere gli antibiotici



Streptococcus pneumoniae

Reinventa se stesso in tempi rapidissimi, modificandosi in modo da sfuggire ai suoi nemici, gli antibiotici e i vaccini. E’ lo Streptococcus pneumoniae, il batterio responsabile di polmoniti e meningiti e che, nel corso degli anni, è stato la causa di numerose morti e che è diventato nel corso del tempo resistente a varie arme ensate per distruggerlo.
Ora i ricercatori di sette paesi guidati da Nicholas Croucher hanno collaborato per analizzare come un ceppo del batterio in questione si è modificato negli ultimi 30 anni e come si è disperso nel mondo. Fortunatamente, campioni di questo batterio erano stati raccolti negli anni passati un po’ in tutto il mondo. Usando questi campioni, oltre 240 provenienti dall’America del Nord e del Sud, dall’Africa e dal Sudest asiatico, i ricercatori sono riusciti a mettere a punto la prima fotografia genetica dettagliata dell’evoluzione di questo batterio. Hanno così trovato che dal 1984, quando il ceppo venne identificato per la prima volta in Spagna, il batterio ha modificato circa i tre quarti del suo genoma usando sia la ricombinazione (un rimescolamento del genoma al momento della divisione cellulare), sia la sostituzione (una mutazione che cambia le singole lettere del Dna). Questa agilità genetica ha permesso al batterio di schivare le misure prese contro di lui, come i vaccini e gli antibiotici.
In un commento che accompagna l’articolo apparso su Science, si mette in evidenza come le nuove tecniche siano molto più efficienti. Un tempo si potevano analizzare solo pochi geni per volta, oggi invece i ricercatori hanno visto come il batterio diversifica tutto il suo patrimonio genetico nel corso di un tempo relativamente breve. Un risultato importante per poter capire e predire la risposta del batterio ai nuovi vaccini e ai nuovi antibiotici messi a punto.

29 gennaio 2011

l'U