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Batterio radioresistente, a Cagliari si studia Deinococcus radiodurans

Si chiama Deinococcus radiodurans, è un batterio cosiddetto estremofilo, cioè capace di sopravvivere in condizioni estreme. Risulta tra i batteri più radioresistenti finora conosciuti, tanto da essersi guadagnato l’appellativo di Conan e di essere stato inserito nel Guinness dei primati come “la forma di vita più resistente alle radiazioni”.

Gli addetti ai lavori preferiscono chiamarlo Dra, fu scoperto nel 1956 durante gli esperimenti per la sterilizzazione del cibo in scatola mediante i raggi gamma; dopo averlo isolato, è emersa la sua capacità di resistere a dosi di radiazioni gamma fino a 15 mila volte superiori a quelle sufficienti ad uccidere un uomo. Altre sperimentazioni hanno successivamente evidenziato che resiste al congelamento, all’essicazione, alle fluttuazioni di temperatura.

Nel 2015 un esperimento compiuto a bordo della stazione spaziale internazionale, ha dimostrato che il Deinococcus radiodurans è stato in grado di sopravvivere per un anno anche fuori dalla stazione orbitante. È sorprendente la sua capacità di autoprotezione e di rapida riparazione del DNA, secondo alcuni scienziati russi e americani la sua evoluzione potrebbe avere avuto luogo su Marte per poi diffondersi anche sulla Terra in conseguenza ad un impatto meteorico. Ma potrebbe anche essere vero il contrario: un batterio terrestre potenzialmente in grado di migrare nell’universo portando la vita su altri pianeti.

Del Deinococcus radiodurans se ne stanno occupando da oltre un decennio i docenti Dario Piano e Domenica Farci, afferenti al Dipartimento di Scienze della vita e dell’ambiente e alla Facoltà di Biologia e Farmacia. Una storia lunga e affascinante, cominciata con lo scopo di comprendere i meccanismi di resistenza degli organismi biologici a stress di varia natura. Gli ultimi risultati del loro lavoro, frutto di una ricerca focalizzata sull’involucro cellulare del batterio, sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) edita dalla National Accademy of Sciences of America. Si legge nel sommario dell’articolo: “L’involucro cellulare del batterio estremofilo Deinococcus radiodurans è stato studiato mediante microscopia crioelettronica e descritto con dettagli senza precedenti”. (Leggi l'articolo completo). 

La ricerca è stata finanziata dal National Science Center (Polonia) e realizzata in collaborazione con la Warsaw University of Life Sciences SGGW (Polonia), il Central European Institute of Technology Masaryk University (Repubblica Ceca) e la Umeå University (Svezia). Spiegano i due ricercatori: “Abbiamo evidenziato l’organizzazione regolare di tre complessi proteici che tappezzano in maniera cristallina l’intera parete cellulare batterica. Si tratta del primo caso nel quale si osserva una parete cellulare strutturata con un così alto grado di regolarità. Comunemente, strutture proteiche altamente ordinate erano state identificate solo per una componente superficiale delle pareti cellulari batteriche. In questo caso, tale ordine si estende incredibilmente per l’intero spessore della parete. Le implicazioni di tale studio hanno un enorme potenziale applicativo in diversi campi delle nanotecnologie e nello sviluppo di nuove tecnologie antibiotiche”.

Non è ancora chiaro quale sia l’habitat naturale di questo superbatterio. Il Deinococcus radiodurans è stato finora isolato sia in ambienti ricchi di nutrienti organici, come terreni, feci animali, carni lavorate e acque di scarico, sia in ambienti secchi come polvere e tessuti. Quel che è certo è che sono diverse le applicazioni del Deinococcus, anche attraverso l’utilizzo di tecniche di ingegneria genetica; è stato tra l’altro dimostrato che il batterio potrebbe essere usato per l’eliminazione delle scorie radioattive.

Un precedente step del lavoro di ricerca compiuto da Piano e Farci, anch’esso inserito nel progetto finanziato dal National Science Center, è stato pubblicato a maggio 2022 sul Journal of Biological Chemistry.

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