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Scienziati vanno alla radice delle informazioni riguardanti le radici delle piante

Una squadra internazionale di ricercatori ha individuato un gene nelle piante che svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo dei germogli radicali. La scoperta ha importanti implicazioni per la coltivazione delle piante e potrebbe alla fine portare a sistemi agricoli più risp...

Una squadra internazionale di ricercatori ha individuato un gene nelle piante che svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo dei germogli radicali. La scoperta ha importanti implicazioni per la coltivazione delle piante e potrebbe alla fine portare a sistemi agricoli più rispettosi della natura e alla produzione di migliori raccolti. Gli scienziati hanno dichiarato nella nota rivista Science, che questa scoperta potrebbe persino essere rilevante per la ricerca sulle cellule staminali e sul cancro negli animali. Analizzando il meccanismo nella Arabidopsis thaliana, o arabetta comune, che viene comunemente utilizzata come pianta modello, gli scienziati provenienti da Belgio, Germania, Regno Unito e Stati Uniti hanno identificato il gene ARABIDOPSIS CRINKLY4 (ACR4) come il più probabile responsabile della determinazione di quali cellule producono i germogli. ACR4 produce la proteina ACR4, che si trova spesso sulla parte esterna delle cellule. La proteina agisce come un recettore per i segnali provenienti dall'esterno, ovvero dal terreno circostante, e li trasmette ai meccanismi di controllo all'interno della cellula. Per dimostrare che si trovavano sulla pista giusta, i ricercatori hanno interrotto la funzione del gene ACR4. Una volta fatto questo, la creazione dei germogli è risultata ostacolata. I germogli radicali vengono generati da cellule staminali che si trovano nella radice. Queste cellule staminali subiscono una divisione cellulare asimmetrica: diversamente dalla usuale divisione cellulare, che produce due cellule identiche, la divisione cellulare asimmetrica, come indicato dal nome, genera due cellule differenti. Una cellula è identica alla cellula staminale originale e mantiene la pluripotenza, mentre l'altra diventa una cellula specializzata, cioè una cellula radicale secondaria. Ed è proprio questo particolare meccanismo di divisione cellulare asimmetrica che viene ostacolato quando si spegne la ACR4. Gli scienziati affermano che grazie alla comprensione di questo processo, sarà ora possibile favorire o rallentare la formazione di germogli radicali. Entrambe le strategie hanno un valore in campo agricolo, poiché il sistema radicale è un fattore determinante per la crescita e la salute delle piante: un sistema radicale esteso aiuta la pianta ad assorbire sostanze nutritive e fluidi dal terreno circostante. Il risultato è che non solo queste piante avranno bisogno di meno fertilizzanti e cresceranno più facilmente in terreni secchi o infecondi, ma esse saranno anche fissate al terreno in modo più solido, controbilanciando così l'erosione del terreno. Rallentare la formazione di radici secondarie, d'altro canto, potrebbe essere una strategia per evitare che piante come le patate e le barbabietole da zucchero impieghino troppe energie nei germogli, e le investano invece nella produzione di sostanze nutritive. Allo stesso tempo, un sistema radicale meno esteso renderebbe più facile la raccolta di queste piante. Inoltre, questa scoperta potrebbe anche contribuire alla ricerca sulle cellule staminali e sul cancro negli animali, poiché meccanismi simili potrebbero essere alla base della specializzazione delle cellule staminali e della divisione cellulare irregolare sia negli animali che nelle piante. "Piante e animali hanno bisogno della divisione cellulare asimmetrica, che corrisponde all'acquisizione del corretto destino cellulare, crescita e riproduzione," hanno scritto gli scienziati su Science. "Ad esempio, il meccanismo di divisione cellulare asimmetrica è fondamentale per l'attività delle cellule staminali, e studi recenti hanno mostrato una correlazione con condizioni della cellula come il cancro quando non avvengono le divisioni cellulari asimmetriche."

Paesi

Belgio, Germania, Stati Uniti