Vi presentiamo una storia fatta di amori struggenti e subdoli manipolatori, un incrocio tra Otello e Romeo e Giulietta. Protagonista indiscussa, la “latina” Wolbachia pipientis: un batterio simbionte che vive all’interno di cellule di moltissimi insetti (almeno il 66% delle specie). Non è però molto fedele: non disdegna infatti puntatine in isopodi, ragni, acari, collemboli e nematodi.

Cosa combina questa sordida Lady Macbeth? La nostra protagonista è una vera e propria manipolatrice… della riproduzione!
Si frappone nientemeno che tra le Giuliette ed i Romei, combinando diversi danni. A seconda delle specie in cui “abita”, infatti, può evitare che il bel Romeo faccia la sua parte. Può infatti indurre partenogenesi e femminizzazione (vi lascio immaginare), fino ad arrivare ad un vero ruolo da tragedia, degno di re Duncan: l’uccisione dei maschi. Wolbachia è però anche in grado di fare di peggio: come uno Iago induce un meccanismo tale da inibire l’accoppiamento tra le coppie felici. Questo processo è detto incompatibilità citoplasmatica e consiste nell’impossibilità per uno spermatozoo di un maschio contagiato di fertilizzare un uovo a meno che questo non contenga a sua volta il subdolo batterio. Così la fitness con Wolbachia è assicurata! Chiaro che tutti cerchino di ospitarla: così facendo ci si può riprodurre.

Un gruppo di ricercatori ha cercato di indagare i meccanismi molecolari proprio di quest’ultimo processo, il più particolare e misterioso. Hanno così notato che Wolbachia ospita alcune sequenze genomiche interessanti. Sono dette profagi ed al loro interno codificano per DNA adenina-metiltransferasi. Questo gene, nonostante il pomposo nome che porta, è comune a molti batteri patogeni (come la salmonella) ed in alcuni casi è determinante per la loro vitalità. L’ipotesi è che sia in qualche modo implicato anche nella modificazione dei cromosomi dell’ospite, che avviene proprio durante il processo di incompatibilità citoplasmatica. Solo un altro organismo infetto può così riportare i cromosomi alla normalità.  Inoltre le metiltransferasi potrebbero regolare diversi altri aspetti del ciclo vitale del simbionte. Sono infatti in grado di imporre un segnale epigenetico: trasmissibile per diverse generazioni (di cellule o individui) senza modifiche nel corredo genetico.

Le metiltransferasi sono espresse in tutti i ceppi di Wolbachia analizzati e l’albero filogenetico di enzimi e batteri suggerisce una loro lunga storia comune.

Gli studi sono ancora in corso, ma la comprensione di meccanismi di questo tipo è fondamentale per gettare luce sulle affascinanti storie di simbiosi tra organismi. Inoltre, per essere un po’ antropocentrici, capire come Wolbachia interagisce con insetti vettori di malattie che colpiscono l’uomo, non sarebbe niente male. Per una volta, forse, tiferemmo per Lady Macbeth!

Ilaria Panzeri


Riferimenti
Saridaki A., Sapountzis P., Harris H. L., Batista P. D., Biliske J. A., Pavlikaki H., Oehler S., Savakis C., Braig H. R., Bourtzis K. Wolbachia Prophage DNA Adenine Methyltransferase Genes in Different Drosophila-Wolbachia Associations. PLoS ONE, 6: e19708 (2011). Link