NOTIZIE – In natura sopravvive (anche) il più furbo e spesso si assiste a una vera e propria “corsa agli armamenti”, per sviluppare difese sempre efficaci contro predatori e parassiti. Alcune piante riescono ad allontanare gli insetti grazie alla secrezione di particolari sostanze, ma quello che Gregg Howe e colleghi hanno scoperto è che pomodori e patate hanno duplicato un proprio gene per creare un insetticida.
La crescita e lo sviluppo degli insetti erbivori dipendono dall’assimilazione delle proteine contenute nelle piante. La ricerca pubblicata sull’ultimo numero della rivista PNAS spiega proprio come alcune piante abbiano sviluppato dei sistemi che sfruttando questo punto della catena alimentare si difendono dall’attacco dei predatori (se così possiamo chiamare gli insetti che si nutrono delle foglie delle piante). È il caso del pomodoro e di altre piante del genere Solanum (in questa categoria, oltre ai pomodori, rientrano anche le patate e le melanzane).
Nelle piante l’isoleucina viene prodotta a partire dalla treonina, grazie a un enzima chiamato treonina deaminasi (TD) che degrada la treonina per produrre acido 2-chetobutirrico e ammoniaca. I pomodori sintetizzano un secondo enzima, la treonina deaminasi 2 (TD2), legato a un gene identico per il 51% al primo. Una volta ingerita dai bruchi la TD2 distrugge la treonina, un nutriente indispensabile alla loro sopravvivenza.
L’ipotesi che questo meccanismo sia stato sviluppato proprio per difendere la pianta dai “mangiatori di foglie” è supportato dai dati che mostrano come la mancanza della TD causi alterazioni della crescita e della sopravvivenza delle piante, mentre la TD2 sembra non avere altro scopo oltre alla difesa dai predatori.
TD1 e TD2 hanno mantenuto la stessa attività biochimica del catabolismo della treonina, ma in seguito alla duplicazione genica hanno sviluppato caratteristiche divergenti riguardo alla stabilità, al controllo dell’espressione genica e alla funzione fisiologica. TD2 è dunque un esempio di come la duplicazione dei geni coinvolti nel metabolismo abbia dato origine a nuovi meccanismi di difesa.
Come ha dichiarato lo stesso Howe nel comunicato stampa rilasciato dalla Michigan State University, “la nostra attuale conoscenza dei meccanismi molecolari alla base di questi sistemi di difesa chimica è ancora alle fasi preliminari”. Aggiunge però che “la scoperta che la duplicazione del gene produce una forma più stabile della molecola, e che questa viene attivata nello stomaco degli insetti, apre nuove prospettive per proteggere le piante dalle aggressioni”.
