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Dynamics And Mechanism Of KLU-Signalling In The Control Of Plant Organ Size

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Come cresce un giardino?

La biologia sta ancora cercando risposte alle funzioni dei meccanismi molecolari e genetici per la regolazione della crescita delle piante. Gli studi dell'espressione genica forniscono notevoli contributi per il superamento di tali lacune.

Salute

I biologi evoluzionisti stanno compiendo notevoli passi per chiarire i progressi di crescita delle piante e della generazione di organi con le forme e le dimensioni specifiche delle varie specie. È noto che il gene Arabidopsis KLU, che codifica l'enzima del citocromo P450 (CYP), regola il numero di cellule e la dimensione degli organi, e i ricercatori ritengono che questo processo contribuisca alla segnalazione della crescita nelle parti esterne degli organi delle piante; la domanda è: fin dove può spingersi questo segnale? Il progetto Damoklus (Dynamics and mechanism of KLU-signalling in the control of plant organ size) si proponeva di studiare questo fattore di crescita variabile e di approfondire maggiormente le conoscenze sulla coordinazione della crescita nelle piante. Con l'intento di stabilire il raggio d'azione del segnale di crescita presunto, i ricercatori hanno generato piante chimeriche costituite da tessuto di tipo naturale con un tessuto mutante privo di attività dell'enzima CYP. I risultati hanno dimostrato che oltre a favorire la crescita, il segnale coordina anche la crescita degli organi in un fiore e in diversi fiori con un solo capolino (infiorescenza). I ricercatori del progetto Damoklus, quindi, hanno cercato di ridurre l'attività di altri geni CYP nelle piante per determinare l'eventuale presenza di altri fattori coinvolti nel controllo della crescita; il risultato è che alcune piante presentano foglie e fiori più piccoli e steli più leggeri, proprio come le piante prive del gene CYP originario. I partner del progetto hanno concluso che questi geni CYP agiscono per generare il segnale di crescita variabile. Gli esperimenti per l'identificazione di altri geni implicati nella generazione o nella percezione del segnale hanno rivelato una linea mutante che non poteva attivare il gene reporter; in queste piante si sono formati organi ancora più piccoli di quelli delle piante prive del gene CYP. Con il progetto Damoklus è stato possibile dimostrare che il segnale della crescita è attivo in tutta l'infiorescenza e ciò lascia ipotizzare che sia responsabile della coordinazione della crescita dei vari organi e per estensione garantisca la simmetria dei fiori, importante per l'impollinazione. Grazie ai successi ottenuti nel progetto, è probabile che vengano scoperti metodi più avanzati per la manipolazione della crescita degli organi in colture più convenienti economicamente.

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