Nei lieviti l’”accoppiamento” dura ben due ore, ma la scelta se farlo o meno avviene in meno di due minuti. A fare la differenza è un rapido cambiamento chimico in un’unica proteina, innescato da un feromone emesso da un’altra cellula di lievito. La modificazione avviene però solo quando la concentrazione del feromone supera un preciso valore soglia, che è raggiunto solo quando il partner è davvero molto vicino.
Gli autori della scoperta, riportata su Nature, sono i ricercatori dell’Imperial College di Londra, dell’Università di Edimburgo e della McGill University (Canada), guidati Mohan Malleshaiah dell’Università di Montréal. Insieme, matematici e biologi hanno combinato modelli ed esperimenti sul lievito della birra (Saccharomyces cerevisiae) per fare luce sui meccanismi che creano e supportano le condizioni per la riproduzione sessuata. Questa, infatti, non è la prima scelta dei lieviti, che solitamente preferiscono riprodursi per gemmazione (un processo in cui dalla cellula madre si forma una protuberanza che poi si stacca dando origine a un nuovo individuo identico a quello di partenza).
Rispetto alla riproduzione asessuata, quella sessuata ha il vantaggio di assicurAre la ricombinazione del Dna e quindi la variabilità genetica all’interno della popolazione. Due cellule di lievito, infatti, si uniscono mischiando il proprio genoma per dare luogo a due cellule-figlio diverse da quelle di partenza. Per far questo, devono però creare a una struttura particolare e spendere molte energie. Sta forse qui il motivo – spiegano gli studiosi – per cui i lieviti si preparano all’“accoppiamento” solo se certi che questo avverrà: ovvero solo quando il partner è a portata.
I modelli matematici sono stati utilizzati per determinare il fattore decisivo per la scelta di questi organismi: “Le cellule di lievito vivono in un ambiente molto ‘rumoroso’ dal punto di vista chimico – ha spiegato Vahid Shahrezaei, uno dei matematici dell’Imperial College – perché circondati da innumerevoli sostanze e loro stessi producono biomolecole che interagiscono le une con le altre. Il fine della nostra indagine era capire quali, tra tutte queste molecole, sono decisive per il comportamento dei lieviti e studiare cosa avviene all’interno delle cellule”. I ricercatori ritengono che gli stessi modelli matematici possano essere usati per capire cosa innesca alcuni cambiamenti all’interno di tutte le cellule, comprese quelle umane. Per esempio, per indagare i meccanismi che portano allo sviluppo dei tumori. (m.s.)
Riferimenti: Nature doi:10.1038/nature08946
