Nuove conoscenze su come si evolve l’immunità potrebbero aiutare gli scienziati a proteggere tutta la flora e la fauna del mondo dalle malattie
Vilde Leipart è una ricercatrice presso l’Università norvegese di scienze della vita di Ås. Condivide la sua storia su AlphaFold.
Sono fortemente convinto della necessità di proteggere le api mellifere.
Le api mellifere sono parte integrante della nostra cultura e della nostra economia, ma, soprattutto, dei nostri ecosistemi. La sopravvivenza di molte specie dipende da loro come impollinatori. Ma in tutto il mondo, le popolazioni di api stanno rapidamente diminuendo a causa di fattori ambientali e dell’interferenza umana.
Per aumentare le loro possibilità di sopravvivenza, dobbiamo studiare i fondamenti del sistema immunitario delle api. La mia area di interesse è la vitellogenina, una proteina che puoi trovare praticamente in tutti gli animali che depongono le uova. Supporta la riproduzione, ma sembra svolgere anche altri ruoli, tra cui l’immunità e la regolazione del comportamento alimentare.
La vitellogenina può legarsi alle proteine patogene come un anticorpo e contribuisce all’immunità trasmessa nelle specie che depongono uova. Frammenti di batteri, funghi e virus, ingeriti dalla madre – o dalla regina – vengono trasferiti nelle uova in via di sviluppo dove innescano l’immunità nell’embrione in via di sviluppo. Questo “priming immunitario transgenerazionale” è fondamentale per aumentare la sopravvivenza delle api mellifere – e di molte altre specie – in un mondo pieno di malattie infettive.
La vitellogenina della lampreda è stata modellata alla fine degli anni ’90 utilizzando la cristallografia a raggi X. Finora, però, si sapeva poco sulla struttura della versione delle api, che è una proteina difficile da mappare, soprattutto perché è molto grande. Quindi abbiamo deciso di utilizzare AlphaFold per capirlo.
Poiché la vitellogenina sembra svolgere molti ruoli, volevamo visualizzare i suoi domini specifici per la funzione, vedere come interagiscono e quindi fare previsioni sulle loro diverse funzioni in base alla struttura rivelata da AlphaFold. Ho imparato così tanto dalla struttura creata da AlphaFold: ho passato così tante ore a fissarla. Sto ancora imparando! Siamo stati in grado di vedere come l’intera lunghezza della proteina è assemblata e collegata e come interagiscono le subunità proteiche. La cosa fondamentale è quanto velocemente sono riuscito a farlo. Mi ci sono voluti due giorni per fare qualcosa che avrebbe potuto richiedere anni.
Questo lavoro ha anche implicazioni più ampie. Le specie che depongono le uova includono raganelle, galline, coccodrilli, squali fantasma e tartarughe. Producono tutti vitellogenina e sono tutti vulnerabili a una varietà di malattie infettive. Comprendere le sue funzioni di base nelle api mellifere può rivelare cosa fa in altri animali e, attraverso ciò, contribuire a proteggere le specie selvatiche vulnerabili e gli animali domestici da fattoria da malattie infettive e pesticidi.
Adoro studiare le api mellifere e spero che questa ricerca possa portare a nuovi modi per proteggere questa e altre specie. Vivo e lavoro in Norvegia. Qui il pesce e la pesca sono davvero importanti per la nostra cultura e la nostra economia. I pesci – soprattutto quelli allevati a fini commerciali – sono vulnerabili alle epidemie e voglio espandere la mia ricerca per lavorare sulla vitellogenina del salmone e, spero, fare la differenza.
Questo lavoro, reso possibile da AlphaFold, ha implicazioni per una vasta gamma di specie e scenari, è davvero entusiasmante.
Fonte: deepmind.google
