Il flagello batterico assomiglia a una semplice coda o frusta. Ma in realtà è un motore rotante, e forse il complesso proteico più sofisticato che la natura abbia mai evoluto. Negli e. coli, questi motori sono capaci di velocità straordinarie; circa 15.000 giri al minuto. (Il record mondiale, secondo uno studio, è per una cellula di Vibrio che è stata "misurata a 100.000 giri al minuto tramite microscopia laser.) Il flagello spinge la cellula in avanti a velocità di 20-30 micron al secondo, o circa 15 lunghezze corporee al secondo. Se scalato alle dimensioni di un ghepardo, l'E. coli sarebbe *quasi* l'organismo terrestre più veloce. I movimenti rapidi di un microbo furono osservati per la prima volta nel 1676 da Antony van Leeuwenhoek, un mercante di stoffe olandese. Antony era deliziato dal movimento dei suoi "animalculi", scrivendo: "Devo dire, da parte mia, che nessuna vista più piacevole è mai venuta davanti ai miei occhi di queste migliaia di creature viventi, viste tutte vive in una piccola goccia d'acqua, muovendosi tra di loro, ciascuna creatura avendo il proprio movimento." Ma Leeuwenhoek non vide i flagelli. Assunse, piuttosto, che questi animalculi dovessero essere "furniti di zampe". Christian Ehrenberg non descrisse correttamente i flagelli fino al 1836. Ma incredibilmente, fino agli anni '70, nessuno sapeva effettivamente come il flagello ruotasse! Nel 1973, c'erano due modelli concorrenti su cui le persone discutevano: il modello a onda elicoidale (piegamento) e il modello rotante (cavatappi). Il primo modello suggeriva che il flagello frustasse avanti e indietro, da un lato all'altro, per spingere la cellula come un remo. Il modello a cavatappi suggeriva invece che l'intero flagello ruotasse come una vite. Nel 1974, il modello a cavatappi vinse finalmente. Per due studi separati, gli scienziati fissarono i flagelli a vetrini di vetro usando anticorpi, e osservarono come le cellule ruotassero in tondo come cavatappi. E infine, solo nell'ultimo anno, le strutture ad alta risoluzione del flagello hanno rivelato MOLTO di più sulla sua complessa assemblaggio. La coda è composta da ~20.000 copie auto-assemblanti di una singola proteina, chiamata flagellina. Un "albero motore", o asta, fa girare la coda ed è a sua volta composto da 26 subunità proteiche. Ogni "motore" in E. coli consiste di 11 statori, ognuno dei quali è composto da 7 proteine. (Altri tipi di cellule hanno anche più statori e nuotano con torques molto più elevati.) Il flagello ruota quando i protoni fluiscono nella cellula attraverso piccoli canali in questi statori; simile all'acqua che scorre attraverso una turbina. Ogni protone fa cambiare forma a una piccola parte dello statore e spinge contro il rotore, facendolo avanzare di un passo. Con dozzine di statori che lavorano contemporaneamente, questi piccoli spintoni fanno rapidamente girare l'elica. Sto scrivendo un saggio per @AsimovPress su questo ora, e mi sto davvero divertendo a imparare sul flagello e sulla sua storia. È una struttura straordinariamente complicata, però, ed è stata una sfida da comprendere!