Quale microbo è l’organismo più semplice dipende dalla tua definizione di organismo vivente. Se si escludono virus, prioni, satelliti, nanobi, nanobatteri (organismi subbatterici non a vita libera), il più semplice organismo a vita libera conosciuto è Mycoplasma genitalium, con un genoma di sole 580,000 paia di basi e 482 geni codificanti proteine. Il micoplasma genitalium è un minuscolo batterio parassita che vive nel tratto digestivo e genitale dei primati.
In confronto, Carsonella ruddii, un batterio endosimbiotico che vive nei pidocchi delle piante, ha un genoma di sole 159,662 paia di basi, con solo 182 geni, il più piccolo conosciuto. Tuttavia, Carsonella ruddii non può vivere da solo e, come un virus, dipende dall’ospite per sopravvivere. In precedenza, si pensava che un termofilo che vive intorno a sorgenti termali sottomarine, Nanoarchaeum equitans, fosse l’organismo più semplice, con un genoma lungo 490,885 paia di basi e una dimensione di 400 nanometri.
Mycoplasma genitalium e altri batteri “ultramicroscopici” hanno diametri nel campo da baseball di 200-300 nanometri, più piccoli di alcuni virus di grandi dimensioni. 200 nm sono circa i limiti di un microscopio ottico convenzionale, quindi è necessario un microscopio elettronico o un microscopio a forza atomica per osservare questi organismi. Potrebbero esserci organismi viventi anche più piccoli di questo: i cosiddetti nanobatteri o nanobi hanno una dimensione di circa 10-20 nanometri, sebbene il loro status di organismi viventi sia controverso. Nessun DNA è stato ancora estratto con successo da questi oggetti, che potrebbero essere semplicemente escrescenze minerali. D’altra parte, tra questi potrebbe esserci l’organismo più semplice del mondo.
I virus, che non possono riprodursi indipendentemente, sono ovviamente più piccoli e più semplici dei batteri. Alcuni dei virus a RNA più piccoli, i retrovirus come il virus del sarcoma di Rous, hanno genomi lunghi 3,500 paia di basi, un diametro di circa 80 nm e possiedono solo quattro geni. I virus a DNA più piccoli hanno dimensioni più piccole (18-26 nm) ma genomi più grandi, circa 5,000 paia di basi. Batteri e virus con genomi minuscoli tendono ad avere un alto rapporto di geni codificanti proteine (95-98%), rispetto a genomi più grandi come il genoma umano, dove solo l’1.5% dei geni codifica per proteine.
In un’interessante svolta sulla storia dell’organismo più semplice, lo scienziato Craig Venter vincitore del premio Nobel Hamilton Smith, che lavora presso il J. Craig Venter Institute, sta tentando di creare un organismo ancora più semplice, Mycoplasma laboratorium, che, in caso di successo, sarà anche il primo esempio della vita sintetica. Prendendo un Mycoplasma genitalium come punto di partenza, il team elimina casualmente i geni e osserva l’organismo risultante alla ricerca di segni di vita. Venter ritiene che 100 dei 482 geni codificanti proteine in Mycoplasma siano ridondanti e cerca di sintetizzare da zero un nuovo genoma contenente solo 382 geni, quindi iniettarlo in un Mycoplasma genitalium eviscerato, che poi si rianima, in stile Frankenstein. Questo è chiamato Progetto Genoma Minimo. L’obiettivo è utilizzare l’organismo più semplice per produrre grandi quantità di idrogeno per combustibili rinnovabili.