I geni che controllano la crescita cellulare
Le foglie delle piante usano la fotosintesi per trasformare la luce solare in zucchero, fornendo così energia, in modo diretto o indiretto, a molta vita sulla Terra. Comprendere i geni coinvolti nello sviluppo delle foglie è importante per l’agricoltura e l’allevamento, e per rivelare le somiglianze e le differenze tra genetica vegetale e animale. Il progetto ARABIGANS (“Uncovering conserved proliferation pathways between plants and animals”), finanziato dall’UE, mirava a identificare pathway di crescita fondamentali per applicazioni biotecnologiche sia nelle piante che negli animali. ARABIGANS ha utilizzato l’Arabidopsis thaliana, una specie vegetale modello completamente sequenziata, per identificare e caratterizzare geni importanti per la dimensione, la forma e la funzione delle foglie. Alcuni ricercatori hanno usato una raccolta a disposizione del pubblico di mutanti di A. thaliana che contiene centinaia di migliaia di modifiche genetiche che interferiscono sulla funzione genica. Analizzando quali sequenze genetiche sono state interrotte e collegandole alla crescita aberrante delle foglie, gli scienziati possono assegnare una funzione a questi geni. ARABIGANS ha identificato 608 geni in cui questi disturbi riguardavano i tratti delle foglie, inclusa accresciuta o ridotta dimensione delle foglie, forma alterata o pattern cromatico alterato. Per contribuire a identificare le funzioni geniche hanno sviluppato un’applicazione web pubblica chiamata PhenoLeaf che si può usare per collegare specifiche sequenze geniche ai tratti associati delle foglie. I ricercatori hanno sottoposto a screening anche un’altra serie di mutanti di A. thaliana in cui i geni erano sovraregolati per produrre alti livelli di proteine. Con questo approccio hanno identificato due geni con funzione finora sconosciuta, che hanno un ruolo nella proliferazione cellulare e nei pattern delle venature delle foglie. Infine ARABIGANS ha identificato e caratterizzato completamente un gene che è stato chiamato deal, che ricopre un ruolo nell’espansione e nello sviluppo delle foglie controllati dalla proliferazione cellulare. In futuro i potenziali modulatori della crescita delle piante identificati in questo studio saranno testati su un sistema modello animale (l’ascaride Caenorhabditis elegans). Se la loro funzione è comune a piante e animali, potrebbero avere un’applicazione farmacologica o terapeutica come regolatori universali della proliferazione cellulare.
Parole chiave
Crescita cellulare, pathway di proliferazione, piante, animali, sviluppo delle foglie
