Endosimbiosi per il centrosoma?

La presenza all’interno delle cellule eucariote di mitocondri e cloroplasti è ormai universalmente spiegata dalla teoria dell’endosimbiosi: questi due organelli si sarebbero originati da organismi procarioti insediatisi in altre cellule di dimensioni maggiori. Quando ebbe inizio la convivenza, si stabilì un rapporto mutualistico tra tutti i contraenti alla relazione: le cellule inglobate divennero dipendenti per il rifornimento di molecole organiche e inorganiche

La presenza all’interno delle cellule eucariote di mitocondri e cloroplasti è ormai universalmente spiegata dalla teoria dell’endosimbiosi: questi due organelli si sarebbero originati da organismi procarioti insediatisi in altre cellule di dimensioni maggiori. Quando ebbe inizio la convivenza, si stabilì un rapporto mutualistico tra tutti i contraenti alla relazione: le cellule inglobate divennero dipendenti per il rifornimento di molecole organiche e inorganiche dalla cellula ospite, la quale ebbe a disposizione maggiori quantitativi di nutrimento (prodotto dalle cellule fotosintetiche) e di energia (l’ATP prodotto dalle cellule aerobie). Una delle prove più schiaccianti della teoria endosimbiontica è la presenza all’interno di questi organelli di un piccolo cromosoma, molto simile a quelli che si trovano nei batteri, in grado di duplicarsi e codificare alcune proteine.

Secondo un recente studio pubblicato sulla rivista PNAS, non solo mitocondri e cloroplasti, ma anche un altro costituente fondamentale delle cellule potrebbe essersi evoluto per endosimbiosi: si tratta del centrosoma, che costituisce il principale centro di organizzazione dei microtubuli (microtubule-organizing center o MTOC) della cellula. Il centrosoma riveste un ruolo di primissimo piano nella cellula eucariota, in quanto costituisce l’impalcatura di ciglia e flagelli ma soprattutto è di fondamentale importanza nella formazione del fuso mitotico, una struttura indispensabile nei processi di mitosi e meiosi.

L’ipotesi dell’origine endosimbiontica del centrosoma non è nuova, tuttavia mancavano evidenze di carattere sperimentale in suo favore, evidenze che sarebbero state fornite da Mark e Mary Anne Alliegro del Marine Biological Laboratory’s (MBL) Josephine Bay Paul Center. I ricercatori hanno isolato da oociti di un bivalve marino (Spisula solidissima) frammenti di RNA associati al centrosoma (centrosome-associated RNA o cnRNA), rinvenendo in queste sequenze caratteristiche tipicamente da organismo procariota. In queste regioni sono infatti assenti, o quasi, gli introni, le porzioni di RNA che non vengono tradotte in proteine e sono dunque eliminate nel trasritto mRNA maturo, in seguito al processo chiamato splicing. Gli mRNA degli eucarioti, al contrario, sono costellati di regioni non codificanti proteine.

Questo risultato indica una possibile, anche se non certa, derivazione degli attuali centrosomi da un antico organismo procariota, dotato di un piccolo cromosoma privo di introni, che successivamente è stato inglobato nel DNA della cellula eucariota ospite.

Andrea Romano

Fonte dell’immagine: Wikimedia Commons