I meccanismi molecolari della Venere acchiappamosche
Il progetto CARNIVOROM (Molecular basis of carnivory excitability, movement, and endocrinology of plant traps) è stato creato per colmare tale lacuna nella conoscenza scientifica. Ha impiegato un approccio multidisciplinare basato su una combinazione di genomica, bioinformatica, biologia molecolare, biochimica delle proteine e biofisica all’avanguardia. Anche se la Dionea mostra le tipiche proprietà morfologiche e fisiologiche di una pianta verde, ha anche sviluppato strutture altamente specializzate simili a foglie dette trappola a scatto. La foglia che forma la trappola è utilizzata per catturare e digerire la preda e assorbire le sue preziose sostanze nutritive. Il sequenziamento dell’RNA ad alto rendimento è stato utilizzato per dimostrare che il trascrittoma finale della Venere acchiappamosche comprende 45 147 potenziali unigeni, ciascuno dei quali contiene sequenze che rappresentano un unico gene. L’analisi trascrittomica ha rivelato che la pianta ha il tipico make-up genetico di una pianta da fiori. Inoltre, non sono stati individuati nuovi geni che portano allo sviluppo della carnivorosità. I ricercatori hanno ipotizzato che la funzione della trappola a scatto si basi principalmente su una combinazione unica di geni già espressi in altri organi. Questa ipotesi è stata sostenuta analizzando i processi molecolari che avvengono nelle ghiandole multicellulari che ricoprono l’interno della trappola. Una volta attivate, le ghiandole sono in grado di digerire la preda e di assumere le sostanze nutritive. Le ghiandole attive hanno anche mostrato segni di una risposta allo stress normalmente associata al ferimento e/o alla segnalazione dei patogeni in piante non-carnivore. Ciò ha incluso la secrezione di enzimi idrolizzanti, il controllo della qualità ER e la generazione di specie reattive dell’ossigeno. Tuttavia, Dionaea ha soppresso attivamente la morte cellulare programmata e il trasporto dei nutrienti attivato, a differenza delle piante non carnivore. CARNIVOROM ha fornito nuove analisi dell’attività elettrica e carnivora nelle piante, il che può essere utilizzato come modello per la comprensione dell’evoluzione del sistema nervoso ed endocrino degli umani.
Parole chiave
Dionaea muscipula, carnivorosità, trascrittoma, Venere acchiappamosche, carnivoro, CARNIVOROM, trappola a scatto, nutrienti, unigeni
