Quali geni sono essenziali per la vita? La risposta in un batterio

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Dallo studio risulta che tra gli elementi fondamentali sono compresi non solo geni codificanti, ma anche DNA con funzioni di regolazione e, sorprendentemente, altri segmenti di DNA di funzione ignota




Quali parti del codice genetico sono essenziali per la vita di un batterio? Una risposta per quanto parziale viene da una nuova ricerca condotta presso la Stanford University School of Medicine in cui è stato analizzato il genoma della specie Caulobacter crescentus.

Secondo quanto riportato sulla rivista Molecular Systems Biology, si è riscontrato che in condizioni di laboratorio per la sopravvivenza del batterio è essenziale il 12 per cento del materiale genetico: non solo gli elementi essenziali comprendono geni codificanti, ma anche DNA con funzione di regolazione e, sorprendentemente, altri segmenti di DNA di funzione ignota. Il restante 88 per cento del genoma potrebbe subire danni senza senza minacciare la capacità del batterio di crescere e riprodursi.

Il DNA di Caulobacter, come quello della maggior parte dei batteri, è costituito da un singolo cromosoma di forma circolare. Per condurre l'esperimento, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica genetica avanzata per incorporare un frammento di DNA artificiale in un locus casuale del cromosoma, in modo da alterare la funzione della regione di DNA batterico in cui era inserito.

Nel corso di due giorni, i ricercatori hanno coltivato questi ceppi mutanti fino a raggiungere un milione di cellule batteriche, e ne hanno sequenziato il DNA. Dopo un'intensiva analisi computerizzata, è stata realizzata una mappa dell'intero genoma, in modo da determinare esattamente il punto in cui i segmenti artificiali erano stati inseriti nelle cellule sopravvissute.

Il batterio studiato è una specie che vive in acque dolci che viene utilizzato da molto tempo nella ricerca in biologia molecolare: il suo genoma è stato sequenziato nel 2001.

“Sono emerse molte sorprese dall'analisi delle regioni essenziali del genoma di Caulobacter”, ha spiegato Lucy Shapiro, autore senior dell'articolo. “Per esempio, abbiamo trovato 91 segmenti di DNA essenziali di cui non è nota la funzione: ciò potrebbe portare a un nuovo livello di conoscenza della biologia dei batteri”. (fc)

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