I motori della vita. Come i microbi hanno reso la terra abitabile by Paul G. Falkowski

autore:Paul G. Falkowski [Falkowski, Paul G.]
La lingua: ita
Format: epub
Tags: Science, General, Life Sciences, Microbiology
ISBN: 9788833927787
Google: aUAivgAACAAJ
editore: Bollati Boringhieri
pubblicato: 2016-09-01T00:00:00+00:00

Figura 24

Distribuzione dei geni per la nitrogenasi nell’albero della vita. Si noti che il modello distributivo non segue quello della discendenza da un comune antenato e non è facilmente prevedibile. I geni (insieme a molti altri elementi) furono acquisiti tramite trasferimento genico orizzontale effettuato tra batteri e tra batteri e archei. I geni incaricati dell’azotofissazione non sono mai stati individuati nei genomi delle cellule eucariotiche. (Per gentile concessione di Eric Boyd).

Il fatto che gli alberi della vita comprendano nitrogenasi, RuBisCO e molti altri geni di primaria importanza rivela che il modello darwiniano della discendenza con modificazioni non vi trova applicazione. Forse che la teoria di Darwin è sbagliata?

Nella nostra epoca, in cui le tecnologie di sequenziamento genico hanno compiuto grandi progressi, diventando più rapide, economiche e precise grazie all’informatica, è stato analizzato il genoma di migliaia di microbi. Lo studio della disposizione dei geni nel genoma ha mostrato chiaramente che molti geni non vengono ereditati verticalmente, ossia non passano da una generazione all’altra. Questa seconda modalità di trasmissione ereditaria viene detta trasferimento genico orizzontale (o laterale). Il trasferimento orizzontale dei geni non è una mera curiosità biologica, bensì un caposaldo dell’evoluzione microbica. In parole povere, i geni preadattati tramite selezione in un organismo possono in qualche modo essere trasferiti in un altro organismo, del tutto estraneo, senza ricombinazione sessuale. Si tratta a tutti gli effetti di un’evoluzione quantica: un organismo incapace di fissare l’azoto può acquisire gli opportuni geni dall’ambiente, et voilà, in un battibaleno è in grado di compiere l’azotofissazione.

Il trasferimento genico orizzontale non avviene per gradi. Nel giro di pochi decenni gruppi di geni possono viaggiare da un capo all’altro del mondo microbico. Il processo avviene con una velocità che mette i brividi. Uno dei primi casi di trasferimento genico orizzontale fu scoperto in Giappone, quando emerse che i batteri patogeni sviluppavano resistenza agli antibiotici molto più celermente di quanto non avvenisse con il trasferimento verticale. Con l’affermarsi del sequenziamento genico, si capì subito che i geni per la resistenza agli antibiotici erano disseminati in lungo e in largo nel mondo dei microbi. Inoltre ci si accorse che moltissimi geni sono fuori posto nei genomi. Due microbi ritenuti identici sulla base delle sequenze degli acidi nucleici nei ribosomi presentano quasi sempre una diversa disposizione dei geni. Si ha l’impressione che parecchi geni siano stati inseriti alla rinfusa nel genoma. Spesso in un set di geni ci si imbatte in uno o più geni senza alcuna apparente relazione con i geni che stanno prima o dopo quelli inseriti. Di frequente, poi, i geni inseriti vengono prelevati da un organismo totalmente estraneo per mezzo di un trasferimento genico orizzontale.

I geni trasferiti si sono evoluti in precedenza in altri organismi e vengono immessi nel ricevente a sua insaputa, come succederebbe al destinatario di un trapianto, il quale ignori di essere in attesa di un organo. I geni funzionano: su questo non ci piove. E funzionavano anche nell’organismo da cui provengono, che visse centinaia di migliaia (se non milioni, e in qualche caso miliardi) di anni fa.

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