Un articolo pubblicato sulla rivista Cell Reports riporta uno studi su alcuni scambi genetici che avvengono tra batteri che fanno parte del nostro microbiota intestinale e permettono di condividere i geni che permettono di trasportare vitamina B12. Un team di ricercatori ha studiato i meccanismi genetici legati a processi già conosciuti come il trasferimento genico orizzontale e i trasposoni, i cosiddetti geni saltellanti che possono replicarsi all'interno di un genoma.

In questo studio specifico, batteri appartenenti al phylum Bacteroidetes sono stati esaminati e specie con geni per il trasporto di vitamina B12 li hanno passati ad altre specie, permettendo loro di ottenere in modo più efficace quella vitamina. Si tratta di un meccanismo importante per batteri che vivono in simbiosi con umani e altre specie compiendo funzioni come spezzare carboidrati complessi.

Meccanismi di trasferimento genico orizzontale che permettono il passaggio di geni da una specie ad un'altra sono già conosciuti, in particolare tra microrganismi. I trasposoni sono chiamati geni saltellanti perché si replicano in più copie anche all'interno dello stesso genoma e in certe condizioni possono essere passati anche al genoma di un altro organismo. In questo caso, questi processi riguardano specie di batteri in simbiosi con altre specie animali dato che fanno parte del microbiota intestinale.

Negli ultimi anni, un numero crescente di studi sta scoprendo i segreti dell'enorme quantità di microrganismi che vive nell'intestino degli animali e quindi anche degli esseri umani. Quella che una volta veniva chiamata flora batterica si è rivelata molto più ricca nel senso che ci sono microrganismi appartenenti ai vari rami dell'albero della vita e non solo batteri. Si tratta di un ecosistema complesso e non è facile studiare i vari microrganismi che lo compongono e il loro lavoro.

Le ricerche hanno mostrato quanto il microbiota intestinale sia importante per la salute dell'organismo ospite. Ci sono casi in cui uno studio si concentra su meccanismi specifici che permettono ad alcuni microrganismi di compiere funzioni specifiche. Ad esempio, il microbiologo Patrick Degnan dell'Università della California a Riverside aveva lavorato a uno studio che aveva permesso l'identificazione di un importante meccanismo per il trasporto della vitamina B12 nelle cellule di vari batteri. Senza questa vitamina, la maggior parte delle cellule viventi non potrebbe sopravvivere. Partecipando a uno studio successivo sui geni saltellanti, Degnan ha scoperto che i geni che permettono il trasporto della vitamina B12 potevano essere trasferiti anche ad altre specie.

La scoperta ha portato Patrick Degnan e i suoi collaboratori a condurre lo studio pubblicato su Cell Reports. In particolare, lo studio si è concentrato su batteri appartenenti al phylum Bacteroidetes, molto comuni nel microbiota intestinale umano. Sono importanti per la salute umana per la loro influenza sul metabolismo e sul sistema immunitario.

Batteri del phylum Bacteroidetes possono utilizzare appendici proteiche conosciute come pili per scambiarsi geni. Per questo motivo, il processo viene chiamato coniugazione batterica e il pilo viene chiamato pilo sessuale anche se in realtà il processo di ricombinazione genetica non ha niente a che fare con il sesso.

Il team di Patrick Degnan ha sperimentato in laboratorio mettendo assieme batteri dotati di geni per il trasporto di vitamina B12 con altri privi di tali geni. Il risultato è stato un trasferimento genico orizzontale che ha fornito quei geni alla specie che ne era priva. Un altro esperimento più complesso è stato condotto su topi, quindi in una situazione esistente in natura. Anche in questo caso, c'è stato un trasferimento genico orizzontale.

Questo studio è limitato a geni specifici che vengono trasmessi usando meccanismi già conosciuti. La sua importanza sta nel fatto che riguarda batteri che hanno ruoli significativi per la salute umana. Ogni nuova informazione riguardante questi microrganismi che vivono in simbiosi con noi aiuta a capire meglio come mantenere in salute il microbiota intestinale con gran beneficio per i loro ospiti.