c I vegetali, una storia nata 1,6 miliardi di anni fa - 14/03/2012 (Rassegna Stampa - Ass. Progetto Gaia)
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[Data: 14/03/2012]
[Categorie: Scienza; ]
[Fonte: Corriere.it]
[Autore: Manuela Campanelli]
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Lo studio del Dna della glaucofita più primitiva pubblicato su Science

I vegetali, una storia nata 1,6 miliardi di anni fa
Dall'incorporazione di un cianobatterio in una cellula con nucleo sorse la prima cellula eucariotica vegetale

Una glaucofitaUna glaucofita


MILANO - Noi, come tutti gli esseri viventi complessi, deriviamo da un episodio di simbiosi che agli albori della vita ha incorporato un microrganismo nelle nostre cellule: senza di esso saremmo rimasti infatti batteri. Un primo evento di simbiosi avrebbe infatti dato origine agli organelli, che nelle nostre cellule sono i mitocondri, e a una serie di passaggi che avrebbero portato allo sviluppo delle cellule con nucleo. In seguito, una cellula nucleata inglobò nel proprio citoplasma dei cianobatteri, piccole alghe fotosintetiche; questo secondo episodio di simbiosi avrebbe portato alla comparsa delle piante. Una ricerca, pubblicata su Science, lo ha confermato una volta per tutte.

UNICA ORIGINE - I biologi molecolari della University of Queensland di Brisbane hanno scoperto che i cloroplasti hanno un’origine unica in tutti e tre i filoni evolutivi (glaucofite, rodofite, alghe verdi più piante terrestri) da cui il mondo vegetale deriva. Sequenziando il genoma della Cyanophora paradoxa, ritenuta la glaucofita (organismo simile alle alghe) più primitiva, hanno potuto leggere la storia di questa antica cattura. Dall’analisi del suo Dna, composto da 70 milioni di basi, si è infatti compreso che i cloroplasti, gli organelli che nelle piante svolgono la fotosintesi, avrebbero un’unica origine, avvenuta 1,6 miliardi di anni fa a seguito dell’ingresso di un cianobatterio in una cellula con nucleo: dalla loro unione è nata la prima cellula eucariotica vegetale.

DUE TEORIE A CONFRONTO - Le piante non sarebbero dunque altro che chimere, creature ibride che hanno preso forma da un’unione ancestrale tra cellule ospiti e alghe unicellulari, proprio come sosteneva Lynn Margulis, la scienziata che per prima ha sostenuto l’importanza della simbiosi per l’origine delle cellule eucariotiche. La sua teoria della simbiogenesi sembrava un’idea eretica, fantasmagorica e per questo negletta per moti anni. All’epoca nessuno scienziato ci credeva fino in fondo. Sono stati poi gli studi di genomica e proteomica a dare evidenze dimostrative su come cloroplasti e mitocondri siano frutto di una simbiosi. Se è ormai accettato che la cellula che ha inglobato l’alga cianofita era già eucariotica con tanto di nucleo e di capacità di fagocitosi, qualche dubbio esiste ancora su chi fosse per esempio l’antenato del mitocondrio e quale sia stata la cellula che per prima lo ha acquisito. Secondo la teoria cosiddetta mitocondrio late era una cellula già eucariotica senza organelli nel suo citoplasma, mentre per la teoria mitocondrio early era una cellula procariotica che grazie all’acquisizione al suo interno di un batterio trasformatosi in mitocondrio è diventata eucariotica.

DARE PER AVERE - Quale delle due correnti di pensiero è maggiormente sostenuta dal mondo scientifico? Per ricostruire la storia dell’origine del mitocondrio e rispondere a questa domanda, è stato analizzato il genoma della Midichloria (il nome deriva da quello dato da George Lucas ai simbionti dei cavalieri Jedi di Guerre stellari (midichlorians), un batterio che è filogeneticamente affine ai mitocondri. «Si è scoperto che il suo Dna contiene un set di geni ancestrali, presenti anche nell’antenato delle rickettsie, necessari per costruire un flagello», dice Claudio Bandi, docente di parassitologia evoluzionistica all’Università degli studi di Milano, autore dello studio pubblicato su Molecolar Biology and Evolution. «Questa evidenza, unita alla consapevolezza che la complessità della cellula eucariotica non può essere sostenuta senza mitocondrio, supporta ulteriormente la teoria mitocondrio early».

LE NOSTRE SIMBIOSI - Le cellule animali, come quelle vegetali, sono dunque il risultato di una simbiosi che, rendendo possibile la trasferimento di geni da una cellula all’altra, ha avuto un ruolo generativo. Acquisire 2-5 mila geni da un batterio e unirli ai circa 10-40 mila della cellula ospite consente infatti un salto evolutivo notevole, impossibile da raggiungere in tempi brevi con l’accumulo di mutazioni puntiformi. Da quella primordiale simbiosi di successo, tante altre ne sono seguite. I coralli in simbiosi con i cianobatteri ne sono un esempio, ma anche il plasmodio della malaria con il suo apicoplastide. Per non parlare del nostro intestino che contiene un microbiota fatto di batteri «buoni» dieci volte più numerosi di tutte le cellule del nostro corpo.

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