LUCA: l'antenato comune a tutti gli organismi viventi

LUCA: l’antenato comune a tutti gli organismi viventi

LUCA: l’antenato comune a tutti gli organismi viventi
Secondo una nuova ricerca, la più antica struttura comune a tutti gli esseri viventi – eucarioti, batteri e molto probabilmente anche archaea – aveva già un’organizzazione simile a una cellula.

LUCA: l’antenato comune a tutti gli organismi viventi – Lo chiamano LUCA, acronimo di Last Universal Common Ancestor, l’ultimo antenato comune universale, in pratica l’origine comune a tutti gli organismi viventi. Ma finora su di esso si poteva dire ben poco: secondo molti scienziati non era molto più di un assemblaggio di molecole in una zuppa primordiale dalla quale, sotto la pressione evolutiva dell’ambiente, si sono sviluppate forme più complesse. Altri ritengono che avesse già una struttura alquanto complessa, simile a una cellula, e i dati raccolti in uno studio condotto da ricercatori dell’Università dell’Illinois e pubblicata su Biology Direct sembrano far pendere la biancia a favore di quest’ultima possibilità.

L’elemento chiave è rappresentato da una struttura, presente nei tre domini della vita: batteri, archea ed eucarioti (piante, animali, funghi, alghe e tutto il resto), che andrebbe a tutti gli effetti considerata un organello.

Finora molti scienziati pensavano che l’antenato comune di tutti gli organismi viventi fosse poco più di un assemblaggio di molecole in una zuppa primordiale.

L’esistenza di un organello nei batteri va contro la definizione classica di questi organismi, ha osservato Manfredo Seufferheld, che ha diretto lo studio: “Era un dogma della microbiologia che gli organelli che non fossero presenti nei batteri”. Ma nel 2003 in un articolo apparso sul Journal of Biological Chemistry, Seufferheld e colleghi hanno mostrato, lavorando su Agrobacterium tumefaciens, che nei batteri la struttura di stoccaggio dei polifosfati è fisicamente, chimicamente e funzionalmente la stessa di un organello presente in molti eucarioti unicellulari, l’acidocalcisoma.

Lo studio traccia la storia evolutiva di un enzima (la H+-pirofosfatasi vacuolare) che è comune negli acidocalcisomi delle cellule eucariotiche e batteriche, ma peraltro presente anche negli Archaea.

Mettendo a confronto le sequenze genetiche relative a questo enzima in centinaia di organismi che rappresentano i tre domini della vita, i ricercatori ne hanno ricostruito un “albero genealogico” che mostra le relazioni delle sue diverse versioni in organismi diversi. Molto significativamente, osservano i ricercatori, questo albero è molto simile nei dettagli all’albero della vita universale creato sulla base dell’analisi di numerosi geni. L’enzima e l’acidocalcisoma sono quindi molto antichi e risalgono a LUCA, ossia a prima della separazione dei tre rami principali dell’albero della vita.

“Ci sono molti possibili scenari che potrebbero spiegare questo dato, ma il migliore, il più economico e più probabile è che l’enzima fosse già presente anche prima della diversificazione iniziata sulla Terra”, ha detto il co-autore Gustavo Caetano-Anollés. “La proteina era lì dall’inizio ed è stata poi ereditata in tutti i lignaggi che sono emersi”.

“Questo è attualmente l’unico organello a nostra conoscenza che sia comune a eucarioti, batteri e molto probabilmente anche agli Archaea” ha detto Seufferheld. “E’ l’unico a essere universale.”

“Alcuni hanno sostenuto che la ragione per cui i batteri sono così semplici è perché devono vivere in ambienti estremi e si devono riprodurre in modo molto rapido. Così potrebbero in effetti possedere versioni ridotte di quello che c’era in origine. In questa prospettiva sarebbero diventati geneticamente e strutturalmente più ‘snelli’ di quanto non lo fossero originariamente. Forse abbiamo sottovalutato quanto possa in realtà essere complesso questo antenato comune.”, ha detto James Whitfield, coautore dello studio.

Fonte: lescienze.it
Fonte IGM: newscientist.com