Una complessa architettura permette al batterio modello Thermotoga maritima di interpretare gli stimoli chimici ambientali e regolare la sua motilita', in un fenomeno noto come chemiotassi.
La struttura e' stata individuata un gruppo di ricerca della prestigiosa Cornell University, guidato dal biochimico Brian Crane, il cui lavoro compare sulle pagine di Nature
Structural and Molecular Biology.Attraverso sofisticate tecniche cristallografiche e spettroscopiche appositamente sviluppate (come ad esempio una particolare risonanza magnetica di spin elettronico, o ESR), e' stato chiarito come i recettori transmembrana e particolari enzimi si assemblino in una sorta di reticolo che permette l'amplificazione dei segnali chimici, anche molto diluiti, che giungono dall'ambiente.
Tali segnali, una volta percepiti dal batterio, innescano una risposta specifica all'interno della cellula. La sensibilita' di questo sistema e' tale da rilevare variazioni anche dello 0,1% in un intervallo di concentrazioni che puo' spaziare entro cinque ordini di grandezza: una prestazione del tutto straordinaria! Quando, ad esempio, il batterio viene a contatto con un carboidrato, il reticolo dei recettori modifica la sua struttura, provocando un'amplificazione del segnale ricevuto: all'interno della cellula vengono cosi' attivati degli enzimi, le chinasi, che producono una serie di reazioni chimiche capaci di innescare la risposta del batterio, cioe' la variazione nella
motilita' del flagello. In questo modo il microorganismo puo' essere stimolato a muoversi verso il segnale chimico, o ad allontanarsi da esso.
Gli autori pensano che l'architettura individuata in Thermotoga potrebbe costituire una struttura generale di signaling cellulare, e che questa ricerca puo' aprire nuove strade di progettazione e successiva sintesi di sensori molecolari atti a identificare sostanze chimiche, luce, forza ionica, pH ecc., per un uso nei piu' svariati campi, dalla protezione ambientale all'attivita' antiterrorismo.
Paola Nardi
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