Nitroplasto

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Il nitroplasto è un organulo presente in alcune specie di alghe, particolarmente nell'alga marina Braarudosphaera bigelowii.[1] Questo organulo è cruciale nel processo di fissazione dell'azoto, il quale era precedentemente ritenuto esclusivo di batteri e archei.[1][2] Questa scoperta ha significative implicazioni per quanto riguarda gli ambiti della biologia cellulare e delle scienze agrarie.

Nel 1998, l'ecologo oceanico Jonathan Zehr, dell'Università della California di Santa Cruz, trovò, nell'Oceano Pacifico, una sequenza di DNA che pareva appartenere ad un cianobatterio azotofissatore non identificato, che chiamarono UCYN-A (Gruppo Unicellulare Cianobatterico A).[3] Allo stesso tempo, Kyoko Hagino, paleontologa dell'Università di Kochi, stava coltivando l'organismo ospite, B. bigelowii.[4]

L'esistenza dei nitroplasti è stata proposta per la prima volta nel 2012 dai ricercatori che stavano studiando l'interazione tra Braarudosphaera bigelowii e UCYN-A. Era inizialmente ipotizzato che UCYN-A fornisse composti utili al processo di azotofissazione come l'ammoniaca all'alga in una relazione simbiotica. Tuttavia, studi successivi condotti da Jonathan Zehr hanno mostrato che UCYN-A era, in realtà, un organulo.[1]

Struttura e funzione

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I nitroplasti mostrano caratteristiche tipiche degli organuli, in quanto soddisfano due criteri chiave: vengono ereditati durante la divisione cellulare e fanno affidamento sulle proteine fornite dalla cellula ospite.[1] Studi di imaging hanno mostrato come i nitroplasti si dividessero durante la divisione cellulare per garantire la loro presenza nelle cellule figlie.[1]

La scoperta dei nitroplasti mette in discussione la precedente idea che la fissazione dell'azoto fosse un'esclusiva dei procarioti. La comprensione della struttura e della funzione dei nitroplasti apre possibilità nel campo della ingegneria genetica nelle piante.[1] I ricercatori puntano alla creazione di piante capaci di fissare autonomamente l'azoto tramite l'introduzione dei geni responsabili del funzionamento dei nitroplasti, ciò potrebbe ridurre la necessità di fertilizzanti a base di azoto, la cui produzione causa gravi danni a livello ambientale.[1]

  1. ^ a b c d e f g (EN) Scientists discover first algae that can fix nitrogen — thanks to a tiny cell structure, su nature.com. URL consultato il 16 aprile 2024.
  2. ^ (EN) This marine alga is the first known eukaryote to pull nitrogen from air, su sciencenews.org. URL consultato il 21 aprile 2024.
  3. ^ (EN) New Nitrogen-Fixing Microorganisms Detected in Oligotrophic Oceans by Amplification of Nitrogenase (nifH) Genes, in Applied and Environmental Microbiology, vol. 64, settembre 1998, DOI:10.1128/AEM.64.9.3444-3450.1998.
  4. ^ (EN) Introducing the "nitroplast" -- The first nitrogen-fixing organelle, su earth.com. URL consultato il 21 aprile 2024.
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