Tetrahymena thermophila è un ciliato modello parente del più noto Paramecium e il suo DNA è suddiviso su due nuclei: il micronucleo contiene cinque cromosomi e viene utilizzato durante la riproduzione sessuata; il macronucleo, oggetto di questo sequenziamento, possiede invece oltre duecento cromosomi e un corredo di geni cosi' numeroso da gareggiare persino con Homo sapiens. I suoi quasi trentamila geni conferiscono a questo minuscolo organismo un grado di complessità e adattabilità davvero straordinario: alcuni hanno paragonato il suo genoma a un vero e proprio coltellino svizzero, che possiede un "utensile biochimico" per ogni evenienza. È un nutritissimo team americano e canadese, guidato da Jonathan Eisen, ad annunciare la scoperta dalle pagine elettroniche di PLoS Biology.

I ricercatori si sono trovati di fronte a ben 15.000 geni con forti analogie rispetto a geni già' studiati in altri organismi, con famiglie di geni, derivate da ripetuti eventi di duplicazione, caratterizzate da una notevole diversificazione e specificità di azione. Tutto questo ben si addice a un organismo unicellulare, solitario e predatore come Tetrahymena. Tra le caratteristiche genetiche più importanti il ciliato presenta un elevato numero di geni che codificano per chinasi (in risposta alle variazioni ambientali), proteasi (per utilizzare risorse diversificate), kinesine e dineine (che contribuiscono alla sua complessità strutturale). Il genoma di T. thermophila, inoltre, non contiene geni derivati da plastidi (diversamente da organismi appartenenti a phyla imparentati filogeneticamente, come quello dei Dinoflagellati), usa solo la tripletta UGA come codone di stop nella produzione delle proteine e in alcuni geni usa lo stesso codone per codificare la selenocisteina, il ventunesimo amminoacido naturale scoperto solo nel 1986. Infine sembra che questo straordinario microorganismo possieda una sorta di primitivo sistema immunitario, capace di fornirgli un'efficace auto-difesa contro l'invasione di DNA estraneo.

Ce n'è abbastanza per eleggere Tetrahymena thermophila come eucariota modello per numerosi studi genetici in campo biologico, biomedico e biotecnologico. Il prossimo progetto del team consisterà nel completare il sequenziamento del genoma contenuto nel micronucleo.

Riferimenti:

Eisen, Jonathan A., et al. "Macronuclear Genome Sequence of the Ciliate Tetrahymena thermophila, a Model Eukaryote." PLOS Biology, vol. 4, no. 9, 29 Aug. 2006, p. e286, doi:10.1371/journal.pbio.0040286.

Immagine: Plos biology, CC BY 2.5, via Wikimedia Commons