Individuati dieci nuovi sistemi di difesa dei batteri

I batteri sono vulnerabili agli attacchi dei virus, chiamati fagi, che possono interferire con i meccanismi genetici dei batteri, indirizzandoli a produrre DNA virale. Alcuni batteri si proteggono dagli attacchi dei fagi con un sistema chiamato CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ovvero brevi ripetizioni palindrome raggruppate e separate a intervalli regolari). Si tratta di una famiglia di segmenti di DNA contenenti brevi sequenze ripetute (di origine fagica o plasmidica) provenienti da virus che in passato hanno attaccato il batterio. Le CRISPR sono presenti nel locus CRISPR insieme ad altri elementi genici sia nei batteri che negli archei. Queste brevi ripetizioni sono sfruttate dal batterio per riconoscere e distruggere il genoma proveniente da virus simili a quelli che hanno originato le CRISPR. Costituiscono dunque una forma di immunità acquisita dei procarioti. Ma solo il 40% circa dei batteri ha CRISPR. In questa recente pubblicazione vengono segnalati dieci gruppi di geni batterici che hanno ruoli difensivi simili. Poiché i geni deputati alla difesa tendono a raggrupparsi nel genoma, i ricercatori hanno setacciato le informazioni genetiche da 45.000 microbi, contrassegnando gruppi di geni con funzioni sconosciute che si trovavano vicino a noti geni deputati alla difesa. I ricercatori hanno usato i dati genomici per sintetizzare i bit rilevanti del DNA e li hanno inseriti in Escherichia coli e Bacillus subtilis. Quindi hanno valutato la resistenza dei batteri agli attacchi dei fagi eliminando i vari geni in una famiglia. Se la sottrazione di alcuni dei geni influenzava la capacità dei batteri di combattere i fagi, questo risultato suggeriva che il gruppo di geni faceva parte di un sistema di difesa. In questo modo i ricercatori sono riusciti ad individuare nove gruppi di geni batterici che si sono rivelati dei sistemi di difesa antifagi e un sistema contro i plasmidi.