I nitroplasti
Il nuovo organulo che ha nelle mani il futuro della Terra di Sarah Margaria
Nel corso del 2024 sono avvenuti grandissimi passi avanti per la scienza: l'anno precedente è stato costellato da ricerche che hanno portato grandissimi risultati, invenzioni dal potenziale strabiliante e scoperte rivoluzionarie.
Tra queste figura la scoperta di un nuovo organulo, il nitroplasto, che apre nuove prospettive per il futuro: potrebbe infatti avere un ruolo chiave nella lotta contro le emissioni di CO₂ e contro l'inquinamento, combattendo indirettamente il cambiamento climatico.
Per comprendere a pieno, tuttavia, è necessario fare un passo indietro nella Storia: quello che noi oggi conosciamo come nitroplasto è stato noto fino a poco tempo fa come UCYN-A, un cianobatterio, ovvero un organismo unicellulare in grado di produrre ossigeno. Questo batterio è stato scoperto nel 1998 dallo scienziato statunitense Jonathan Zehr e trovato in una tipologia di alga, conosciuta con il nome di Braarudosphaera bigelowii. Kyoko Hagino, paleontologo giapponese, coltivò la specie rendendo così possibile lo studio dell'organismo.
Dalla ricerca emerse un rapporto endosimbiotico, ovvero, come si può dedurre dal nome, una tipologia particolare di simbiosi: si tratta di un raro caso che si presenta quando una cellula abbastanza grande ingloba al suo interno una o più cellule procariote, segnando così un fondamentale cambiamento per la sua evoluzione. Le cellule di Braarudosphaera bigelowii avevano quindi inglobato gli UCYN-A, instaurando così un rapporto di reciproca dipendenza.
Nel marzo 2024, però, le ricerche sull'UCYN-A, condotte dal suo stesso scopritore, Zehr, hanno preso una svolta inaspettata, portando alla classificazione del batterio come organulo. Il processo è stato graduale: prima di tutto, grazie ad una ricerca più approfondita, è emerso che il batterio e l'alga che lo conteneva scambiavano i nutrienti e avevano addirittura interconnesso i propri metabolismi; inoltre l'UCYN-A importava proteine nelle cellule di Braarudosphaera bigelowii. Alla fine il batterio ha perso tratti di DNA, dipendendo dalla cellula ospite per il trasporto dei prodotti genici o delle proteine; ciò ha segnato definitivamente la trasformazione in un organello, il nitroplasto.
Tale ricerca in vista del futuro potrebbe avere un risvolto fondamentale dovuto a una particolarità del batterio UCYN-A, che è un azotofissatore. Essere in grado di fissare l'azoto significa poter ridurre l'azoto molecolare o atmosferico (N2) in azoto ammonico (NH₄), dando la vantaggiosa possibilità di sfruttare l'azoto che si trova in natura. Alcune piante, come le leguminose, sono in grado di trasformare l'azoto attraverso la fissazione permettendo loro di crescere anche in terreni poco fertilizzati. È proprio questo il potenziale utilizzo del nitroplasto: gli scienziati sperano di poter intervenire nelle cellule inserendo i geni dell'organulo al loro interno, così da modificarle nelle colture future. Si svilupperebbero così colture che non richiedono un elevato utilizzo di fertilizzanti nel terreno e che, di conseguenza, ridurrebbero notevolmente le emissioni di CO₂ che avvengono durante la loro produzione.
I nitroplasti, quindi, potrebbero dare una svolta alla vita sulla Terra e contribuire positivamente alle attuali lotte contro il cambiamento climatico e l'inquinamento.