Vi siente mai chiesti cosa dice a una piantina che è ora di germogliare? Un gruppo di ricercatori statunitensi, su PLoS Genetics, dà la risposta. Giusto in tempo per la primavera.
LA VOCE DEL MASTER – Con le giornate primaverili, torna la voglia di dedicarsi al giardinaggio. Chi non dispone di un orto, s’accontenta di un balconcino per piantare i semi in qualche vaso. E magari, mentre annaffia la terra, si può domandare quale sia il meccanismo che permette alla piantina di germogliare. Giusto in tempo per la primavera, un gruppo di biologi statunitensi ha chiarito alcuni passaggi chiave nelle complesse reazioni biomolecolari di questo processo.
Il 21 aprile sono usciti (online su PLoS Genetics) i risultati di una ricerca condotta da Kyle Skottke della Brown University. Scopo dello studio: indagare in profondità il ruolo di alcune proteine che regolano la crescita delle plantule, nel momento cruciale in cui i semi germinano e i piccoli fusti raggiungono rapidamente la superficie del suolo e quindi la luce.
I ricercatori, guidati da Alison DeLong, hanno messo a confronto piante normali con altre geneticamente modificate della specie Arabidopsis thaliana, una piccola pianta erbacea dai fiori bianchi utilizzata come modello di genetica, biologia molecolare e cellulare per le piante. Negli esemplari geneticamente modificati era stato disattivato un particolare enzima (noto come fosfatase 2A o PP2A). Presente in una gran varietà di organismi, PP2A è molto importante per regolarne la crescita in modo più o meno corretto. Agisce infatti come una sorta di interruttore che “spegne” (reazione di defosforilazione) una proteina in precedenza attivata, intervenendo nella regolazione dei complessi meccanismi della crescita. Nell’uomo, ad esempio, PP2A è associato alla crescita delle cellule tumorali.
Facendo crescere al buio (proprio come avviene sottoterra) i piccoli germogli dell’Arabidopsis, il gruppo di DeLong ha cercato di capire come PP2A controlli la produzione di etilene, un ormone gassoso che impedisce la crescita in lunghezza delle cellule. Sappiamo che questa crescita deve avvenire in maniera molto rapida nelle piantine appena germinate, che devono raggiungere la luce del sole prima di esaurire le riserve di nutrimento contenute nel seme.
I risultati indicano che PP2A gioca un ruolo molto raffinato nel regolare la produzione di etilene, con input sia positivi che negativi nei confronti della stabilità di altre proteine che entrano in gioco nel processo. Ad esempio sopprimendo l’attività di una proteina chiamata ACS6. Negli individui modificati, in cui PP2A manca, la produzione di etilene non viene ridotta e i germogli non sono in grado di crescere velocemente come quelli non modificati. Grazie agli esperimenti i ricercatori si sono inoltre accorti che PP2A fa invece aumentare l’attività di un’altra classe di proteine ACS, che finora erano note per agire nei successivi stadi di crescita delle piante.
Il laboratorio della Brown University si pone ora l’obiettivo di indagare come queste reti proteiche lavorino nelle fasi successive dello sviluppo della pianta. Si va verso l’estate.
