Dai batteri a Drosophila: alla scoperta della bussola biologica

drosophila

Ecco una delle maggiori scoperte degli ultimi anni, un complesso proteico potrebbe essere responsabile del senso magnetico animale. Da secoli ci si domanda quale sia il meccanismo alla base del senso dell’orientamento animale, in un istituto di ricerca di Pechino è stato scoperto; ne parla il Nature Materials. All’interno delle cellule di Drosofila è stato individuato un complesso proteico capace di orientarsi lungo il campo magnetico della Terra. Le macromolecole in questione sono dette criptocromi (Cry) ma non tutte ne sono provviste, di fatto, i moscerini che ne sono carenti risultano essere meno sensibili al campo magnetico terrestre. Il meccanismo riguarda una proteina, la CG8198, che è capace di legare il ferro tramite un residuo di solfuro e che controlla il ritmo circadiano. La metalloproteina in questione legandosi ai criptocromi assume una conformazione ad ago, in pratica un bastoncello di CG8198 circondato da una guaina di criptocromi. Usufruendo di un microscopio elettronico si possono osservare gruppi di questi bastoncelli orientarsi in un debole campo magnetico artificiale come vere e proprie bussole, le cosiddette biobussole. È questo il motivo per cui la proteina è stata rinominata la MagR, o Magnetic Receptor. La scoperta suona famigliare, di fatto già negli anni ’60 del 900 era stato individuato il medesimo meccanismo nei batteri, i cosiddetti BW-1 appartenenti alla famiglia dei batteri magnetotattici. Tali microrganismi possono percepire l’orientamento del campo grazie ai magnetosomi interni contenenti minerali magnetici come la magnetite e la grafite. Ad oggi, grazie agli studi del team dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, conosciamo un nuovo batterio magnetotattico, il Magnetobrivio blakemorei il cui meccanismo magnetico risulta essere ben chiaro. Alla luce dei fatti, la scienza intende sfruttare le potenzialità di questi organismi viventi nelle applicazioni mediche più avanzate, come le biotecnologie, fungendo da carrier nelle proteine ricombinanti, nella ricerca e nella diagnostica risultando interessanti anche nella ricerca contro i tumori.  É, allora, possibile manipolare specifiche strutture cellulari applicando semplicemente un campo magnetico esterno, potendo garantire un’analisi non invasiva o che debba necessariamente svolgersi dall’interno,  negli organelli; si parla di magnetogenetica che riesce a far ruotare le proteine magnetiche in una direzione piuttosto che in un’altra. Oltre ai batteri magnetotattici ed al moscerino Drosofila, tra le specie in grado di sentire il campo magnetico terrestre ci sono le farfalle, che sfruttano tale capacità per orientarsi durante lunghe migrazioni.  Curiosità ed interesse spingono, oggi,  i ricercatori per capire se questo meccanismo possa essere responsabile dell’orientamento di altre specie animali, come tartarughe o uccelli, un nuovo campo d’analisi che potrà svelare uno dei misteri della Natura e che potrà dare notevoli soddisfazioni nella cura e nella diagnostica di varie patologie.

Alice Marcantonio

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