Una cellula sintetica dal Dna minimale si evolve come le cellule normali

Una cellula sintetica prodotta in laboratorio con un genoma ridotto al minimo essenziale può evolvere alla stessa velocità delle cellule normali, dimostrando l’estrema capacità di adattamento degli organismi viventi. Lo indica il risultato raggiunto nell'Università dell'Indiana a Bloomington, negli Stati Uniti. I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Nature, aprono nuovi scenari per la lotta ai microrganismi che causano malattie e per lo studio delle origini della vita sulla Terra.

"Sembra che ci sia qualcosa di davvero robusto nella vita", afferma il biologo Jay T. Lennon. "Possiamo semplificarla riducendola al minimo essenziale, ma ciò non ferma l'evoluzione". I ricercatori lo hanno constatato lavorando su un organismo sintetico, il Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B, una versione semplificata di un batterio che vive nell'intestino di alcuni animali come le capre e che nel corso dei millenni ha perso naturalmente vari geni per evolvere in risposta all'alimentazione dei suoi ospiti. Nel 2016 i biologi del J. Craig Venter Institute in California si sono spinti ancora oltre, eliminando il 45% dei 901 geni del genoma del batterio, riducendolo al minimo essenziale per la sopravvivenza. Ad oggi, con i suoi 493 geni, è il genoma più piccolo di tutti gli esseri viventi.

Ciò potrebbe far pensare che ci sia poco margine per le mutazioni, che in queste condizioni di scarsa ridondanza rischiano di minare processi fondamentali per la vita della cellula risultando letali. Al contrario, i ricercatori dell'Indiana hanno scoperto un tasso di mutazione eccezionalmente elevato. Lo hanno constatato lasciando il batterio libero di evolvere per 300 giorni, l'equivalente di 2.000 generazioni batteriche, pari a circa 40.000 anni di evoluzione umana. Al termine dell'esperimento, il batterio sintetico è riuscito a recuperare tutto il successo riproduttivo (fitness) che aveva perso a causa della semplificazione del genoma. I ricercatori hanno anche individuato i geni che più sono cambiati con l'evoluzione: alcuni servono a costruire la superficie della cellula, mentre la funzione di molti altri resta da chiarire.