Innovazione in tempo reale. Evoluzione.
Innovazione in tempo reale. Evoluzione.
Due
settimane e quattro mutazioni:
tanto è bastato ad alcuni fagi lambda, virus che attaccano batteri
per evolvere un nuovo meccanismo d'infezione di Escherichia
coli. L'osservazione
è di quelle importanti, perché getta luce su uno dei processi
evolutivi meno noti: non il miglioramento di una caratteristica
esistente, ma lo sviluppo di un tratto del tutto nuovo. Per dare il
via all'infezione, il virus lambda deve legarsi a una proteina sulla
superficie di E. coli chiamata LamB. Justin Meyer e colleghi, della
Michigan State University, si sono chiesti che cosa succede se
qualche mutazione del batterio riduce le LamB a disposizione.
Risultato: la scomparsa di buona parte dei virus, salvo alcuni
particolarmente abili a legare LamB. Tra questi, però, alcuni a un
certo punto hanno cominciato a infettare il batterio passando per
un'altra proteina, OmpF: un tratto tutto nuovo. Ripetendo
l'esperimento 96 volte, i ricercatori hanno ottenuto 24 ceppi virali
capaci di legare OmpF: tutti avevano in comune quattro mutazioni.
Perché il virus sviluppi la nuova modalità infettiva ci vogliono
tutte, ma non è necessario che vengano acquisite contemporaneamente.
Anche l'ospite, però, spiegano gli autori su <<Science>>,
ha un ruolo in questo processo evolutivo. Dopo il primo contatto, il
virus deve introdurre il suo DNA nel batterio: se non ci riesce,
l'infezione fallisce. I ricercatori hanno osservato che i batteri
resistenti all'infezione via OmpF avevano mutazioni che bloccano il
trasferimento del DNA virale. Ai lambda che entrano in contatto con
questi batteri non serve saper legare OmpF, perché comunque non
potranno concludere l'infezione. È quello che si chiama
contingenza: gli organismi prendono strade evolutive differenti a
seconda del contesto e delle interazioni con altri organismi.
Insomma, l'insieme di questi dati chiarisce che in fondo il cocktail
per l'evoluzione di tratti innovativi contiene ingredienti già noti:
mutazioni genetiche, selezione naturale e contingenza. E c'è anche
un aspetto d'attualità: nei mesi scorsi si è parlato a lungo della
creazione in laboratorio di un ceppo assai virulento del virus
dell'influenza aviaria H5N1, ottenuto grazie a cinque mutazioni
indotte artificialmente. Molti ritengono davvero bassa la
probabilità che queste si verifichino da sole in natura, ma i Lambda
di Meyer mostrano che non è detto che sia così.
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