Semi con migliore efficienza idrica per garantire sicurezza alimentare globale Scienziati nel Regno Unito hanno trovato un nuovo modo di produrre semi con maggiore efficienza idrica che, essi affermano, miglioreranno la resistenza alla siccità delle piante, contribuendo quindi a garantire la sicurezza alimentare globale. La ricerca è stata in parte suppo... Scienziati nel Regno Unito hanno trovato un nuovo modo di produrre semi con maggiore efficienza idrica che, essi affermano, miglioreranno la resistenza alla siccità delle piante, contribuendo quindi a garantire la sicurezza alimentare globale. La ricerca è stata in parte supportata dal progetto PHARMA-PLANTA ("Recombinant pharmaceuticals from plants for human health"), che ha ottenuto 12 milioni di euro nell'ambito dell'area tematica "Scienze della vita, genomica e biotecnologie per la salute" del Sesto programma quadro (6° PQ) dell'UE. L'esigenza di coltivare piante che sono resistenti alla siccità sta diventando sempre più indispensabile, poiché l'impatto del cambiamento climatico si fa sentire in tutto il mondo e la siccità sta diventando un problema in un crescente numero di paesi, compresi quelli tradizionalmente non colpiti in modo serio dal fenomeno. Un team di ricerca presso la School of Life Sciences della University of Warwick guidato dal dott. Lorenzo Frigerio ha compiuto dei grandi passi in avanti, aiutando ad affrontare questo problema grazie all'esame di due proteine che sono membri della grande famiglia delle Major Intrinsic Proteins (MIP). Queste sono ampiamente diffuse tra gli organismi viventi ed è noto che sono coinvolte nell'assorbimento dell'acqua. In qualità di membro del progetto PHARMA-PLANTA, il dott. Frigerio ha esaminato il sistema endomembranoso delle piante, ed è stato in relazione a questo lavoro che è stato spinto a pensare ai meccanismi molecolari descritti in questa ultima ricerca. Il suo lavoro è "un eccellente esempio di come concetti nati da un filone di lavoro possono avere effetti su aree scientifiche completamente nuove," ha commentato il coordinatore di PHARMA-PLANTA Julian Ma della St. George's, University of London nel Regno Unito. Il primo tipo di proteine che hanno esaminato sono state le proteine intrinseche (PIP) della membrana plasmatica (PM). Poiché normalmente esse si trovano sulla copertura esterna di una cellula, le PIP hanno ricevuto solitamente molta attenzione da parte dei ricercatori come probabili responsabili del trasporto dacqua dentro e fuori dalle cellule. Il team del dott. Frigerio ha concentrato la propria ricerca su un secondo gruppo di proteine conosciute come Tonoplast Intrinsic Proteins (TIP). Il tonoplasto è la membrana che circonda delle strutture interne alle cellule chiamate vacuoli. Sebbene sembri che le TIP siano in grado di gestire l'assorbimento dell'acqua, il fatto che esse si concentrino nel tonoplasto ha diminuito l'interesse dei ricercatori riguardo al loro ruolo nell'assorbimento idrico. Questo poiché lo stesso tonoplasto non è generalmente considerato come un problema importante per il flusso intracellulare d'acqua, in quanto si pensa che la sua permeabilità idrica sia molto maggiore che non quella della membrana plasmatica esterna. Scienziati in questa recente ricerca sono riusciti a rovesciare questa posizione producendo la più completa mappa dellespressione delle TIP mai ottenuta. La mappa rivela che le TIP giocano davvero un ruolo nella gestione idrica e nella maturazione e germinazione dei semi. Infatti, i ricercatori hanno scoperto che esse probabilmente giocano un ruolo fondamentale nella gestione idrica, poiché le PIP non si trovavano quasi da nessuna parte. Dopo aver analizzato set di dati su microarray, il team di ricerca ha scoperto che di 13 PIP codificate dal genoma di Arabidopsis, solo 3 sembravano essere rintracciabili nei loro semi. Essi hanno anche scoperto che quelle 3 PIP non comparivano fino a 60 ore dopo la germinazione, quindi solo dopo la fine delle più importanti fasi di assorbimento idrico in un seme che germina. Invece i ricercatori hanno scoperto che livelli molto alti di proteina TIP3 sembravano essere presenti nella membrana plasmatica durante lo sviluppo e la germinazione del seme. Il dott. Frigerio ritiene che la TIP3, oltre a trovarsi nel tonoplasto, è reclutata nella membrana plasmatica per compensare lassenza, o la concentrazione molto bassa, di PIP. "Noi siamo adesso sulla strada giusta per costruire una reale comprensione di come viene regolato l'assorbimento idrico durante lo sviluppo e la germinazione del seme," sostiene il suo team. "Quella comprensione aiuterà i ricercatori a produrre semi in grado di affrontare le sfide del cambiamento climatico globale e della sicurezza alimentare, grazie a una maggiore resistenza alla siccità e una migliore efficienza idrica."Per maggiori informazioni, visitare: Università di Warwick: http://www2.warwick.ac.uk/ Molecular Plant: http://mplant.oxfordjournals.org/ PHARMA-PLANTA: http://www.pharma-planta.org/aboutus.htm Paesi Regno Unito
