In che modo i batteri reagiscono alla presenza di nutrienti e antibiotici o alle variazioni di temperatura o di luce? La risposta viene da uno studio condotto da un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit), guidato da Michael Laub, che ha scoperto i meccanismi alla base delle reazioni molecolari agli stimoli esterni da parte delle cellule.
Molte reazioni ai segnali esterni sono indotte da una coppia di proteine: la prima, un enzima di membrana chiamato istidina chinasi, riceve lo stimolo extracellulare e attiva la seconda proteina, il regolatore di risposta. Ogni chinasi è specifica per un singolo stimolo fra centinaia possibili e attiva soltanto il proprio regolatore di risposta corrispondente, ma la struttura (sequenze degli aminoacidi) delle diverse coppie di proteine è in apparenza molto simile. “Se un organismo risponde in modo differente a così tanti stimoli regolati da molecole simili, come è possibile che non ci siano risposte incrociate?”, si è chiesto Laub.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Cell, ha svelato che le due proteine si riconoscono tra loro grazie a una specifica sequenza di aminoacidi. I ricercatori hanno studiato circa 200 batteri diversi e hanno trovato che quando una mutazione di una delle due proteine è seguita da una mutazione nell’altra (coevoluzione), l’interazione funzionale fra le due molecole viene mantenuta. E questo spiega l’elevata specificità.
Lo studio della regolazione dei segnali e delle risposte può aiutare gli scienziati nella manipolazione genetica dei batteri, che potranno essere sfruttati, per esempio, per rivelare la presenza di sostanze come gli inquinanti. (s.m.)