un nuovo tipo di riproduzione nei batteri: la DCT

Gentilissimi,
Vi lascio alla lettura di un articolo con interessanti novità sulla riproduzione nei batteri. L'articolo è tratto e modificato, per una più semplice lettura, dalla newsletter Le Scienze.

microbiologia genetica riproduzione
Il meglio della riproduzione asessuata e di quella sessuata 
Scoperto uno scambio di materiale genetico tra batteri diversi della stessa specie, battezzato trasferimento distributivo per coniugazione, una via di mezzo tra riproduzione asessuata e sessuata. Questo scambio permette di ottenere una nuova generazione di cellule con caratteristiche miste rispetto ai genitori che, se favorevoli per un determinato ambiente, possono dare origine a un nuovo ceppo batterico (red) 
È stata battezzato trasferimento distributivo per coniugazione (Distributive Conjugal Transfer), un nuovo processo per scambiarsi geni usato da alcuni micobatteri e descritto da Todd A. Gray e colleghi del Wadsworth Center, del New York State Department of Health, ad Albany, che firmano un articolo sulla rivista “PLOS Biology”. La sua peculiarità consiste nell'essere una via di mezzo tra la riproduzione asessuata e quella sessuata, riuscendo però a ottenere il meglio delle due. La riproduzione sessuata favorisce lo scambio di geni tra gli individui di una popolazione. A sua volta, questo scambio permette di eliminare geni poco favorevoli per la sopravvivenza in un certo ambiente e l'acquisizione di geni con funzionalità nuove. Nei batteri invece la riproduzione è asessuata: i nuovi individui sono generati dalla divisione di una cellula batterica. In questo modo, la progenie eredita lo stesso corredo genetico del genitore. Anche questo tipo di riproduzione è molto efficiente, da un certo punto di vista: poiché prescinde dall'accoppiamento, può avvenire semplicemente quando l'individuo è pronto, permettendo di colonizzare rapidamente una nicchia ecologica favorevole. Non essendoci però lo scambio di geni, le mutazioni tendono ad accumularsi, con esiti nefasti per la sopravvivenza, soprattutto quando cambiano le condizioni ambientali. In quest'ultimo studio, grazie a una tecnica di mappatura genica simile a quella usata per studiare gli organismi a riproduzione sessuata, Gray e colleghi hanno studiato il batterio Mycobacterium smegmatis, scoprendo che, in questa specie, diversi frammenti di DNA vengono trasferiti simultaneamente da un ceppo donatore a un ceppo ricevente, dando vita a nuovi batteri, l'uno diverso dall'altro, il cui genoma è un miscuglio di quello dei “genitori”. Questo mosaico genetico va molto al di là del semplice "scambio orizzontale" di geni, già osservato in molti batteri e consente una variabilità sull'intero genoma, simile a quella della riproduzione sessuata. Se la nuova combinazione di varianti genetiche è favorevole alla vita nell'ambiente in cui si trova, il batterio va rapidamente incontro a un divisione asessuata, e, per successive divisioni, a nuovo ceppo. L'analisi genetica ha permesso anche di rilevare, su circa 7000 geni del genoma del micobatterio, una regione di soli sei geni che sembra la chiave per determinare se un ceppo micobatterico sarà un donatore o un ricevente, al momento dello scambio. Il risultato dello studio ha importanti ripercussioni per la comprensione dell'evoluzione di altre specie di micobatteri, tra cui quelli che causano la tubercolosi: grazie al trasferimento coniugativo, si comprende come siano potuti emergere ceppi particolarmente adatti a crescere nei polmoni dei mammiferi.
(10 luglio 2013)