Sebbene la magnetorecezione sia stata studiata intensamente negli ultimi anni e sia uno dei risultati più sorprendenti della natura, l’esatto meccanismo di formazione dei magnetosomi non è ancora del tutto chiaro. Sono stati proposti diversi modelli, inclusa la precipitazione diretta di magnetite o greigite dal citoplasma, la trasformazione dei solfuri di ferro legati alla membrana in magnetite o processi più complicati che coinvolgono il trasporto di ioni ferro e zolfo attraverso la membrana del magnetosoma.
Per far luce sul meccanismo di formazione dei magnetosomi, i ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) hanno studiato il batterio magnetotattico Magnetospirillum magneticum AMB-1 utilizzando la microscopia a raggi X e la spettroscopia di sincrotrone presso l'Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). La combinazione di queste tecniche ha permesso loro di analizzare la composizione elementare e le proprietà magnetiche dei magnetosomi con un'elevata risoluzione spaziale.
I risultati mostrano che i magnetosomi nel Magnetospirillum magneticum AMB-1 sono composti da un nucleo di magnetite circondato da una sottile membrana. Il nucleo contiene circa il 50% di ferro e il 50% di ossigeno, disposti in una struttura a spinello inverso. La membrana è composta da una miscela di lipidi, proteine e carboidrati ed ha uno spessore di circa 5 nm.
I ricercatori hanno anche scoperto che i magnetosomi si formano dalla precipitazione diretta della magnetite dal citoplasma. Questo processo viene avviato dall'accumulo di ioni ferro e ossigeno all'interno della membrana del magnetosoma. Gli ioni poi reagiscono per formare cristalli di magnetite, che crescono fino a raggiungere la dimensione finale.
Questi risultati forniscono nuove informazioni sul meccanismo di formazione dei magnetosomi e contribuiscono alla nostra comprensione di come i batteri magnetotattici si orientano e navigano lungo le linee del campo magnetico terrestre.
