Il sistema di difesa comune a tutta la vita deriva dagli archaea di Asgard

Il nostro sistema immunitario, essenziale per proteggere il nostro corpo dalle infezioni e dalle malattie, ha radici che risalgono a miliardi di anni fa. Recentemente, gli scienziati hanno scoperto che alcune delle prime forme di difesa immunitaria provenivano da Asgard archaea, antichi microbi unicellulari. Questa scoperta evidenzia le profonde connessioni tra le forme di vita più semplici e gli organismi complessi.

Tre pilastri

Tutte le forme di vita sulla Terra sono divise in tre grandi gruppi: batteriarchaea ed eucarioti. I batteri sono organismi molto semplici, costituiti da cellule senza nuclei né organelli. Gli eucarioti, invece, hanno un nucleo contenente il DNA e organelli specializzati, come i mitocondri, che svolgono funzioni specifiche. È quest’area che comprende piante, animali e funghi. Infine, pur essendo cellule semplici come i batteri, gli archaea hanno caratteristiche più vicine agli eucarioti, in particolare nel modo in cui utilizzano l’energia.

Tra gli archaea, un gruppo particolare chiamato Asgard ha recentemente attirato l’attenzione degli scienziati. Questi organismi sono stati scoperti per la prima volta nel 2015 in una bocca idrotermale di acque profonde nell’Artico chiamata Castello di Loki.

La connessione tra gli archaea di Asgard e la vita complessa

Gli archaea di Asgard sono microbi che occupano un posto unico nell’evoluzione degli organismi complessi. Si distinguono dai batteri per la loro vicinanza agli eucarioti, in particolare per il modo in cui organizzano determinate proteine ​​e gestiscono l’energia. Questa particolarità li pone come un anello intermedio cruciale che rivela che gli eucarioti, e quindi tutta la vita complessa sulla Terra, si sono evoluti da questi antenati.

Una delle scoperte più affascinanti sugli archaea di Asgard riguarda i loro sistemi di difesa contro i virus. I ricercatori hanno identificato due classi di proteine, viperine e il Argonautiche sono presenti negli eucarioti e anche in questi antichi archaea. Queste proteine ​​svolgono un ruolo essenziale nella lotta contro le infezioni virali.

Ad esempio, le viperine sono proteine ​​che fanno parte del sistema di difesa innato del corpo umano. Impediscono ai virus di moltiplicarsi interrompendo la produzione di proteine ​​virali nelle cellule infette. Gli Argonauti furono scoperti per la prima volta nelle piante e aiutano a bloccare i virus eliminando il loro materiale genetico, impedendo loro di riprodursi.

I ricercatori hanno scoperto che i geni che codificano per queste proteine ​​erano molto più simili tra gli archaea e gli eucarioti che tra i batteri e gli altri due domini, suggerendo un’origine comune. Gli elementi chiave di queste proteine, chiamati siti catalitici, lo avrebbero è cambiato molto poco negli ultimi due miliardi di anni fin dall’evoluzione degli eucarioti, il che testimonia la loro efficacia e la loro importanza nella difesa dalle infezioni.

Perché è importante

Questa scoperta, pubblicata in Comunicazioni sulla naturaevidenzia come i meccanismi di difesa negli eucarioti, compreso l’uomo, siano profondamente radicati nell’antica storia della vita sulla Terra. Le proteine ​​immunitarie identificate negli Asgard archaea sono infatti state conservate e integrate nei sistemi immunitari di organismi più complessi come piante, animali e funghi. Ciò suggerisce che questi sistemi di difesa non sono solo antichi, ma anche antichi straordinariamente efficace. La loro capacità di preservarsi attraverso miliardi di anni di evoluzione indica che hanno svolto un ruolo cruciale nella sopravvivenza dei primi eucarioti di fronte alle minacce virali.

Inoltre, la persistenza di questi elementi chiave del sistema immunitario dimostra che la loro efficacia è tale che difficilmente questi meccanismi hanno bisogno di cambiare per rimanere efficaci. Ciò illustra la stabilità e l’efficacia dei sistemi di difesa naturale che sono stati in grado di evolversi e mantenersi in diversi ambienti biologici.

In breve, questa ricerca non si limita a tracciare l’evoluzione del sistema immunitario, ma evidenzia anche l’importanza di comprendere come questi antichi sistemi abbiano contribuito a plasmare la complessità e la diversità dei meccanismi di difesa che osserviamo oggi.