Bastano poche modifiche agli amminoacidi di un enzima per cambiare drasticamente la sua funzione, consentendo ai microbi di abitare ambienti selvaggiamente diversi.

Ulrike Kappler, microbiologa dell'Università del Queensland, professoressa associata, guidato da un team internazionale di ricercatori, ha fatto questa scoperta studiando come i batteri Haemophilus influenzae colonizzano il sistema respiratorio umano.

"Questo batterio che causa malattie è estremamente adatto a vivere negli esseri umani, tanto che non possono sopravvivere da nessun'altra parte, " ha detto il dottor Kappler.

"Si scopre che un enzima, MtsZ, è il protagonista di questo adattamento.

"Ma, sorprendentemente, parenti stretti di questa proteina, che promuove la sopravvivenza dell'Haemophilus esclusivamente all'interno dell'uomo, aiutare altre specie di batteri a sopravvivere esclusivamente nei laghi.

"Come potrebbero enzimi strettamente correlati aiutare una specie batterica a vivere esclusivamente negli esseri umani e un'altra a vivere solo nei laghi?

"La risposta è una questione di piccoli cambiamenti di aminoacidi".

La ricerca mostra che una differenza di sequenza di soli tre amminoacidi, una differenza inferiore allo 0,25 percento della sequenza enzimatica MtsZ, cambia la funzionalità dell'enzima tra i batteri che vivono nei laghi rispetto a quelli che vivono negli esseri umani.

"È il mondo naturale, piccole differenze possono portare a enormi cambiamenti funzionali, ad esempio umani e scimpanzé non sono esattamente gli stessi nonostante siano geneticamente simili al 99 percento, " ha detto il dottor Kappler.

"Solo ora ci stiamo rendendo conto che questo può valere anche per gli enzimi.

"I lievi cambiamenti in questo enzima consentono ai batteri lacustri di vivere su alghe in decomposizione e generare energia.

"Confronta questo con Haemophilus, che utilizza MtsZ per eliminare gli amminoacidi dal corpo umano e utilizzarli per la crescita e la replicazione batterica.

"Ora che abbiamo compreso la struttura unica di questo enzima in Haemophilus, speriamo di sviluppare modi per inibire la sua funzione specifica e porre rimedio alle condizioni respiratorie croniche associate a questo batterio".

Il documento è pubblicato in Journal of Biological Chemistry .