Una nuova ricerca mostra che una fabbrica di batteri e di cellule microbiche promettenti non si spegnerà immediatamente se priva di azoto, ma "aspetta" fino a quando non sarà assolutamente necessario per smettere di funzionare.

Lo studio, pubblicato da un team tra cui l'Università di Plymouth, focalizzato sui cianobatteri unicellulari, che sono organismi importanti per la salute e la crescita di molte piante, in quanto sono uno dei pochissimi gruppi di organismi in grado di convertire l'azoto atmosferico inerte in una forma organica.

Per capire meglio come operano, gli scienziati hanno monitorato il loro comportamento quando sono affamati di azoto, esaminando in particolare i fattori di trascrizione; i dispositivi che governano l'attività dei geni.

Ora il team ha scoperto che un particolare fattore di trascrizione noto come NtcA attende i segnali per svolgere il suo lavoro quando è affamato di azoto, piuttosto che agire immediatamente, il che apre una serie di domande su come funzionano questi batteri cruciali.

Matthias Futschik, Professore di Bioinformatica nelle Scuole di Medicina e Odontoiatria della Plymouth University Peninsula, faceva parte del gruppo di ricerca, e disse:"Quando una pianta è affamata di azoto, un fattore di esposizione comune sono le foglie che diventano "gialle", che mostra che la fotosintesi si è fermata. Questo accade anche nei cianobatteri, che ha creato l'apparato fotosintetico ora utilizzato dalle piante.

"I cianobatteri eseguono la fotosintesi ossigenata e svolgono ruoli chiave nei cicli globali del carbonio e dell'azoto, quindi è fondamentale che capiamo il più possibile su come operano.

"Siamo rimasti molto sorpresi di trovare un sostanziale legame NtcA associato a cambiamenti di espressione ritardati, indicando che NtcA può risiedere in uno stato in bilico controllato da altri fattori. In precedenza pensavamo che i fattori di trascrizione agissero immediatamente, ma ora capiamo che aspettano. Crediamo che questa "attesa" sia la chiave del successo nel loro ambiente naturale, dove i nutrienti come l'azoto fluttuano frequentemente.

"Di fronte alla mancanza di azoto, un cianobatterio deve decidere se andare in letargo, che è associato a un grave cambiamento nel metabolismo, o no. Il problema è che una mancanza di azoto nel loro habitat può durare un paio di minuti, in cui andare in letargo sarebbe dannoso, soprattutto se gli altri cianobatteri intorno continuano a crescere e dividersi, o la mancanza di azoto dura mesi, in cui il letargo è l'unico modo per sopravvivere.

"Mi ricorda la situazione quando fai un'escursione in campagna e inizia a piovere, una situazione non del tutto insolita da queste parti. Non vuoi voltarti alle prime gocce di pioggia ma non vuoi nemmeno aspettare finché una tempesta in piena regola non si abbatterà su di te.

"Vedere che i cianobatteri hanno trovato una via d'uscita da questo dilemma è affascinante e li rende molto più elaborati di quanto pensassimo in precedenza.

"Stiamo ora cercando di scoprire come i cianobatteri ottengono il loro tempismo giusto quando impegnarsi a ibernare - o per rimanere nell'immagine dell'escursionista, quando decidere di farla finita e uscire dalla pioggia."

Lo studio completo è intitolato "Identificazione del regulon diretto di NtcA durante l'acclimatazione precoce alla carenza di azoto nel cianobatterio Synechocystis sp. PCC 6803, " ed è disponibile in Ricerca sugli acidi nucleici