La proteina responsabile della fusione tra ovulo e spermatozoo potrebbe essere apparsa molto prima degli organismi che la utilizzano per la riproduzione sessuale (ad esempio piante e animali). Questa scoperta è il risultato di uno studio condotto da un team internazionale di ricercatori, tra cui quelli al SIB, ora pubblicato su Nature Communications. Secondo la ricerca, la proteina potrebbe essere apparsa nei microrganismi simili ai batteri chiamati archeobatteri, circa 3 miliardi di anni fa.
Dall'intelligenza artificiale alla bioinformatica e alla cristallografia
Per questo studio, i ricercatori hanno combinato bioinformatica, biologia evolutiva computazionale, previsione dei domini proteici con AlphaFold – un programma di intelligenza artificiale sviluppato da DeepMind di Google – e cristallografia a raggi X. I ricercatori hanno determinato la struttura atomica di una fusessina archea per dimostrare che appartiene alla superfamiglia delle fusessine. Hanno anche dimostrato che può promuovere la fusione cellula-cellula quando espressa nelle cellule dei mammiferi. Inoltre, hanno condotto analisi filogenetiche che suggeriscono che le fusessine archee potrebbero essere gli antenati dell'intera superfamiglia, successivamente acquisite dagli eucarioti e dai virus.
Prossimi passi della ricerca
I prossimi passi saranno quelli di comprendere meglio il ruolo delle proteine negli archei e di stabilire la storia evolutiva che collega la versione antica delle proteine alla loro versione eucariotica più recente. Nel complesso, i risultati potrebbero aiutare a comprendere come le cellule si siano evolute da forme apparentemente semplici alle forme di vita complesse che si riproducono oggi.
Il team di scienziati era guidato dal Karolinska Institutet, dal Technion-Israel Institute of Technology, dal CONICET in Argentina, dall'Universidad de la República e dall'Institut Pasteur in Uruguay e, in Svizzera, da SIB Istituto Svizzero di Bioinformatica e dall'Università di Losanna.
La pre-pubblicazione di questo articolo è stata selezionata come uno dei Remarkable Outputs del 2021 del SIB, la lista dei risultati ottenuti dagli scienziati del SIB che meritano particolare attenzione.
