La cattura delle proteine di segnalazione
La crescita delle piante è un processo molto complesso che si basa su opportuni segnali molecolari temporali e spaziali; quando una cellula si allunga e cresce, lo scheletro di sostegno interno deve provvedere a una struttura con una precisa disposizione; i meccanismi di segnalazione in gioco, inoltre, devono provvedere alla modulazione della circolazione delle sostanze chimiche sulla membrana cellulare. Il progetto Cellsec ("Studying plant cell secretion and membrane trafficking"), finanziato dall'UE, ha analizzato l'azione di due proteine in questa rete di sequenze interconnesse nelle cellule a crescita polarizzata, che avviene dove l'allungamento è confinato a una piccola parte della relativa superficie. Prima del progetto Cellsec, si sapeva ben poco sull'azione del meccanismo di controllo dell'assemblaggio del fuso mitotico, o SAC (Spindle Assembly Checkpoint), e della sintassina, una proteina SNARE (Soluble NSF Attachment Protein Receptor). Le proteine SAV sono implicate nell'attivazione di numerose cascate chimiche nel processo di crescita; le proteine della famiglia delle sintassine hanno un ruolo molto importante nell'esocitosi, il processo con cui piccole sacche (vescicole) di sostanze chimiche solubili vengono rilasciate dalla membrana cellulare; la sintassina è importante per la cattura e la fusione delle sacche con la membrana cellulare ed è un meccanismo per la regolazione della secrezione della membrana nella crescita. Tramite alcuni studi sui mutanti, il team del progetto Cellsec ha dimostrato che anche se le sintassine sono necessarie, non forniscono il livello di specificità richiesto, che è fornito da altri segnalatori, come gli ioni calcio e l'espressione del gene PIP5K4. Ampliando il ruolo degli ioni calcio nell'ambiente, gli scienziati hanno esaminato il ruolo associato dei geni per i cosiddetti canali CNGC (Cyclic Nucleotide Gated Channel); queste molecole, particolarmente attive, rispondono alle modifiche nei carichi sulla membrana cellulare e costituiscono una sorta di interruttore "elettrico" per i processi chimici. La riproduzione sessuale è il cuore della creazione della varietà genetica delle piante: poiché la crescita del tubulo pollinico è una fase cruciale nella riproduzione sessuale delle piante, la ricerca del progetto Cellsec sarà di particolare utilità per i coltivatori e le aziende agroindustriali.
