Gli scienziati si interrogano da tempo sulla transizione evolutiva dagli organismi unicellulari agli organismi multicellulari. Un team di ricercatori dell’Università della California, Berkeley, ha ora risolto il mistero, identificando i cambiamenti genetici chiave che hanno permesso alle singole cellule di cooperare e formare colonie multicellulari.

I risultati del team, pubblicati sulla rivista Nature, rivelano che la transizione verso la multicellularità è stata guidata dall'evoluzione di un nuovo tipo di gene, chiamato "gene multicellulare". I geni multicellulari codificano per proteine ​​essenziali per la comunicazione e la cooperazione cellula-cellula e si trovano solo negli organismi multicellulari.

"L'evoluzione dei geni multicellulari è stata un'innovazione chiave che ha permesso alle singole cellule di unirsi e formare organismi multicellulari complessi", ha affermato il leader dello studio, il dottor Jonathan Weissman. "Il nostro studio fornisce la prima visione completa dei cambiamenti genetici coinvolti in questa importante transizione evolutiva."

I ricercatori hanno utilizzato una varietà di tecniche, tra cui la genomica comparativa e l'ingegneria genetica, per identificare i geni multicellulari in una varietà di organismi, dalle semplici spugne agli animali complessi. Hanno scoperto che i geni multicellulari sono tipicamente organizzati in cluster e che questi cluster sono spesso situati vicino a geni coinvolti nella divisione e nella crescita cellulare.

Il team ha anche scoperto che i geni multicellulari sono spesso regolati da un tipo specifico di microRNA, chiamato “microRNA multicellulare”. I microRNA sono piccole molecole che controllano l'espressione dei geni e svolgono un ruolo importante nello sviluppo e nel funzionamento degli organismi multicellulari.

"I nostri risultati forniscono una nuova comprensione delle basi genetiche della multicellularità", ha affermato Weissman. "Questa conoscenza potrebbe aiutarci a sviluppare nuovi trattamenti per le malattie causate da difetti nella comunicazione e nella cooperazione cellula-cellula, come il cancro e i disturbi neurodegenerativi".

Il passaggio dagli organismi unicellulari agli organismi multicellulari è uno degli eventi più importanti nella storia della vita sulla Terra. Gli organismi multicellulari sono in grado di svolgere una gamma più ampia di funzioni rispetto agli organismi unicellulari e sono stati in grado di colonizzare una gamma più ampia di ambienti. L'evoluzione della multicellularità ha aperto la strada allo sviluppo di organismi complessi, come piante, animali e esseri umani.