Monocercomonoides è l'unico eucariote noto a essere privo di mitocondri (Immagine: Karnkowska A et al. Current Biology 2016).
Mitocondri: non sempre è facile riconoscerli
Non è la prima volta che gli scienziati si interrogano sull’esistenza di eucarioti che possano vivere senza mitocondri e negli anni Ottanta si fece strada l’ipotesi che alcuni Archeozoi, un gruppo di eucarioti primitivi che comprende i diplomonadi come la Giardia, ne fossero privi. Ipotesi poi smentita dagli studi successivi, dai quali emerse che tutti gli Archeozoi analizzati erano dotati di organuli con una doppia membrana, come i perossisomi, l’apparato di Golgi e i tanto discussi mitocondri (in questo Come Te lo Spiego abbiamo ripercorso l'evoluzione dei mitocondri). La doppia membrana è una caratteristica tipica del processo di endosimbiosi che si ritiene abbia dato origine alle cellule eucariotiche (come riassunto in questa news dell’Aula di Scienze). A difesa dei sostenitori dell’ipotesi degli Archeozoi, va detto che in molti organismi i mitocondri sono andati incontro a drastici fenomeni evolutivi, che ne hanno alterato aspetto e funzione. Lo dimostrano anche le più recenti indagini di genomica e proteomica mitocondriale, dalle quali emerge che molti geni mitocondriali hanno subito mutazioni, sono andati persi oppure hanno “traslocato” nel genoma della cellula eucariotica. In alcuni protisti anaerobici queste varianti evolutive hanno raggiunto livelli ancora più estremi, tanto da rendere i mitocondri derivati irriconoscibili anche ai biologi cellulari più esperti. E se le immagini al microscopio potevano lasciare ancora dubbi nei sostenitori più ostinati dell’ipotesi degli Archeozoi, ci hanno pensato le più recenti indagini di genomica mitocondriale a fugare ogni dubbio: per quanto la loro morfologia sia alterata, anche gli organuli presenti negli Archeozoi possiedono proteine tipiche dei mitocondri, come per esempio i centri Fe-S coinvolti nella catena di trasporto mitocondriale e altre traslocasi o chaperones molecolari indispensabili per l’importazione di proteine dal citoplasma all’interno dei mitocondri. Di fronte a questa mole di prove, quella degli eucarioti privi di mitocondri divenne sempre più una leggenda metropolitana. Tanto che la presenza di mitocondri - o di organuli a essi correlati - fu considerata un requisito indispensabile non solo per sopravvivenza, ma anche per la definizione stessa di cellula eucariotica. Fino a quando gli occhi di Anna Karnkowska, ricercatrice dell'Università Carolina di Praga, non si sono posati sul protista Monocercomonoides.Chi è Monocercomonoides?
Monocercomonoides è un protista unicellulare flagellato. Nell’album di famiglia filogenetico si colloca vicino ad altri organismi, noti da tempo come parassiti , compresi Giardia intestinalis, Spironucleus salmonicida e Trichomonas vaginalis.
L'albero filogenetico di Monocercomonoides, in cui è mostrato il percorso che ha portato alla perdita dei mitocondri (Immagine: Karnkowska A et al. Current Biology 2016).
