Svelato il meccanismo di uno dei più antichi orologi biologici

Scoperto il meccanismo che fa funzionare uno dei più antichi e semplici orologi biologici del mondo: è quello che scandisce i ritmi vitali degli organismi che per primi hanno prodotto ossigeno nella storia della Terra, ovvero i batteri fotosintetici chiamati cianobatteri. Il risultato è pubblicato su Science dall'università olandese di Utrecht e potrebbe fornire gli elementi base per comprendere meglio anche gli orologi biologici più complessi come quello dell'uomo.

I ritmi vitali dei cianobatteri sono studiati da anni proprio per l'estrema semplicità del loro orologio biologico: il suo funzionamento si deve soltanto a tre ingranaggi molecolari, ovvero tre complessi proteici (chiamati KaiA, KaiB e KaiC) che garantiscono una precisione pari a quella di un orologio svizzero.

Nel 2005 un gruppo di ricerca giapponese era perfino riuscito a dimostrare che questi tre elementi, estratti dai batteri e disciolti in soluzione in una provetta, erano in grado di tenere il ritmo senza perdere neanche un colpo per giorni. Il gruppo olandese si è spinto ancora oltre per capire il funzionamento delle singole componenti. Grazie ad una serie di tecniche di indagine di ultima generazione, è riuscito a determinare quante volte questi tre complessi proteici si assemblano e si disgregano per segnare il tempo durante il ciclo di 24 ore.

Una volta compresa la tempistica, i ricercatori hanno provato a studiare meglio la posizione degli ingranaggi nei momenti chiave del ciclo. Per farlo hanno dovuto letteralmente 'fermare il tempo', ovvero hanno messo i tre ingranaggi molecolari in frigorifero per una settimana abbassando la temperatura fino a 'congelare' l'orologio biologico bloccandone le lancette. In questo modo si sono identificate due strutture cruciali per il funzionamento del meccanismo, e si è determinato come avviene la transizione da una struttura all'altra, cioè come 'girano' gli ingranaggi.