Le battaglie tra batteri e virus sono fondamentali nella vita microbica, e i batteri hanno sviluppato sofisticati meccanismi di difesa. Recenti studi pubblicati su Science hanno svelato un sorprendente e inaspettato meccanismo di difesa, definito "meccanismo molecolare pazzo", legato a un nuovo gene chiamato "neo", mai osservato prima. Questo gene consente ai batteri di produrre una proteina che ostacola l’ingresso e la replicazione di fagi, virus che infettano specificamente i batteri.
Aude Bernheim, microbiologa dell’Istituto Pasteur di Parigi, ha elogiato la qualità delle ricerche e l’efficacia delle prove presentate. Questa scoperta sfida le nozioni tradizionali sulla genetica dei batteri e suggerisce che potrebbero esistere geni simili in altri organismi, inclusi gli esseri umani. Un aspetto chiave del meccanismo di difesa è un enzima chiamato "trascrittasi inversa", noto principalmente per il suo ruolo in virus come l’HIV. Questo enzima ha la capacità di invertire il flusso di informazioni genetiche, convertendo l’RNA in DNA.
Nei batteri, la trascrittasi inversa genera numerose copie di un segmento di DNA anziché copiare semplicemente l’RNA. Questo processo è paragonato a "suonare una canzone in ripetizione", producendo centinaia di copie della stessa sequenza genetica. Stephen Tang ha spiegato come ogni copia del DNA contenga frammenti di una regione promotore in grado di avviare la produzione di una proteina antivirale.
La proteina prodotta dal gene "neo" induce una forma di "dormienza" nelle cellule batteriche, impedendo ai virus di replicarsi. Tuttavia, questo sistema si attiva solo in situazioni di crisi, suggerendo che può essere potenzialmente dannoso se la proteina è prodotta in eccesso.
Le implicazioni di questa scoperta si estendono alla genetica e alla biotecnologia. Irina Arkhipova ha messo in evidenza come questo sistema innovativo possa aprire possibilità per ingegnerizzare nuove proteine e migliorare la comprensione dei processi di difesa cellulare. Circa il 5% dei batteri possiede questo sistema, che potrebbe rivelarsi più comune di quanto si pensasse. Tang e i suoi colleghi stanno anche esplorando la presenza di meccanismi simili nelle cellule umane. Questa scoperta potrebbe influenzare le future ricerche nel trattamento di malattie virali e genetiche.