I meccanismi molecolari dell’accoppiamento tra cellule di lievito

Il meccanismo sfrutta due enzimi che cominciano a competere tra loro, uno aggiungendo e l’altro rimuovendo una modificazione su una particolare proteina quando un segnale feromonico aumenta.

Un interruttore molecolare cellulare che si attiva in risposta al segnale di un potenziale partner sessuale è stato scoperto dai ricercatori dell’Università di Montréal e descritto sulla rivista Nature.

Per studiare il meccanismo, il gruppo di ricerca ha utilizzato un lievito, un organismo unicellulare che normalmente si riproduce in modo asessuale, ma che a volte decide di riprodursi anche in modo sessuale, congiungendosi con un’altra cellula di lievito.

“Sebbene il lievito sia notevolmente differente da un organismo superiore, a livello molecolare e cellulare c’è molto in comune”, ha aggiunto Michnick. “Le stesse molecole che determinano lo stato dell’interruttore si ritrovano in forma simile nelle cellule umane, per esempio nelle cellule staminali durante lo sviluppo embrionale.”

“Utilizzare un lievito per la ricerca permette di mostrare in che modo la cellula di lievito possa sapere che è presente, e sufficientemente vicino, un possibile partner con cui può essere ‘interessante’ accoppiarsi e, dopo aver preso la decisione, di essere pronto a farlo”, ha concluso Mohan Malleshaiah, che ha partecipato alla ricerca. “La decisione non è solo veloce, ma anche precisa, e dà come risultato la scelta del miglior partner possibile, anche se vi possono essere altri partner disponibili nelle vicinanze”.

“La decisione di accoppiarsi sembra essere controllata da un semplice meccanismo che converte un feromone percepito in una risposta cellulare”, ha spiegato Stephen Michnick, biochimico dell’Università di Montréal e coautore dello studio. “Quando il segnale feromonico aumenta, due enzimi nella cellula cominciano a competere tra loro, uno aggiungendo e l’altro rimuovendo una modificazione su una proteina chiamata Ste5; oltre una certa soglia del feromone, uno degli enzimi supera l’altro in efficacia scatenando un’improvvisa cascata di messaggi chimici che nella cellula significano che è il momento di accoppiarsi”.