Virus e riproduzione sessuale: stessa proteina, due effetti diversi

Notizia degli ultimi giorni assai scioccante, ma altrettanto importante! Dalle ultime ricerche sui meccanismi di infezione dei virus, è stato scoperto che moltissimi di essi riescono ad infettare le cellule grazie alla medesima proteina usata dalle cellule per fondersi durante la riproduzione sessuale.

Dunque la riproduzione sessuale e le infezioni virali hanno molto in comune; ancora una volta la natura mostra somiglianze in sè stessa, questa volta tra i meccanismi presenti nell’organismo e quelli presenti nei microorganismi.

La scoperta, fatta da un gruppo di ricercatori dell’Istituto Pasteur di Parigi e dell’University of Texas Southwestern Medical Center di Dallas e pubblicata in un articolo su Cell, ha conseguenze assai  pratiche e importanti; può infatti aprire le porte a nuove strategie per combattere le infezioni causate da parassiti come PlasmodiumTrypanosoma Toxoplasma.

Tale proteina, detta HAP2, non è stata rilevata in funghi e vertebrati, ma è stata ampiamente osservata in virus, protozoi unicellulari, piante e artropodi, portando a pensare che la sua evoluzione abbia avuto un ruolo importante nella nascita e lo sviluppo della riproduzione sessuale.

Gli studi che hanno portato a questa scoperta sono stati svolti su Chlamydomonas reinhardtii, un’alga unicellulare che si può riprodurre sia per via assessuata che sessuata, modalità di riproduzione, quest’ultima, che avviene solamente per mezzo della proteina HAP2. Tramite successive analisi cristallografiche a raggi X (Vedi Approfondimento*)  della proteina è stata rivelata una notevole somiglianza strutturale con la proteina di fusione utilizzata dai virus Zika e Dengue, soprattutto in una regione chiamata “loop di fusione” che consente alle proteine virali di invadere con successo una cellula.

Struttura della proteina HAP2

E’ stato inoltre scoperto che, modificando anche solo un amminoacido nella proteina HAP2, la funzione della proteina viene persa completamente, portando ad un arresto della fusione. Questa strabiliante scoperta permette di ideare vaccini sia per prevenire l’infezione, sia per evitare la riproduzione di certi organismi patogeni, come nel caso del Plasmodium che si riproduce sessualmente all’interno delle zanzare.

Si apre così una nuova era per i vaccini e per le malattie infettive e parassitarie. Con un solo vaccino e una sola proteina mutata si potranno debellare e prevenire moltissime malattie oggi causa di un alto numero di morti e di infetti.

 

 

*Breve approfondimento sulla cristallografia

La cristallografia a raggi X è una tecnica della cristallografia in cui l’immagine, prodotta dalla diffrazione dei raggi X attraverso lo spazio del reticolo atomico in un cristallo, viene registrata e quindi analizzata per rivelare la natura del reticolo. In genere questo porta a determinare il materiale e la struttura molecolare di una sostanza.

Questa tecnica ha avuto innumerevoli applicazioni nel corso degli anni, dalla misura della grandezza degli atomi alla lunghezza ed il tipo dei legami chimici, ha inoltre permesso lo studio su scala atomica delle differenze tra i vari materiali, in particolare fra metalli e leghe. Essa ha anche reso possibile lo studio della struttura e del funzionamento di numerose molecole biologiche, inclusi vitamine, proteine e acidi nucleici come quelli presenti nel DNA.

 

Raluca Stoica

 

Fonte: LeScienze

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