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Sequenziato per la prima volta il genoma di un albero

Per la prima volta è stato sequenziato il genoma di un albero: si tratta di un tipo di pioppo conosciuto come pioppo nero americano (Populus trichocarpa).

Sono stati necessari quattro anni e il lavoro di più di 100 scienziati di 38 istituzioni in Europa, Canada e Stati Uniti...

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Per la prima volta è stato sequenziato il genoma di un albero: si tratta di un tipo di pioppo conosciuto come pioppo nero americano (Populus trichocarpa).

Sono stati necessari quattro anni e il lavoro di più di 100 scienziati di 38 istituzioni in Europa, Canada e Stati Uniti per realizzare il sequenziamento di 485 milioni di coppie di basi azotate (gli elementi costitutivi del DNA), i cui risultati sono riportati nell'ultimo numero della rivista "Science".

Almeno un terzo della superficie terrestre è ricoperto da foreste che ospitano una percentuale significativa del patrimonio di biodiversità del pianeta. Gli alberi forniscono inoltre all'umanità molti importanti elementi, da aria pulita e acqua, a materiali da costruzione, arredamento, fibre, carta e carburante.

Pur essendo il primo albero, il pioppo non è il primo essere vegetale il cui menoma sia stato sequenziato. Questo onore è infatti spettato all'Arabidopsis thaliana, un tipo di crescione ampiamente utilizzato nella ricerca botanica, il cui genoma è stato sequenziato nel 2000, mentre nel 2002, è stato il turno di una pianta di riso, alimento base per più della metà della popolazione mondiale. Tuttavia, fanno notare i ricercatori, gli alberi devono far fronte a sfide molto diverse rispetto a queste piante caduche. "La loro esigenza di sopravvivere e crescere per centinaia di anni in uno stesso luogo, sottoposti a sollecitazioni fisiche e biotiche sempre diverse, li differenzia nettamente dalle piante caduche", scrivono i ricercatori.

Il pioppo è stato scelto per le dimensioni relativamente ridotte del suo menoma rispetto a quello di altri alberi, per il suo elevato tasso di crescita, la relativa facilità di manipolazione sperimentale e la varietà di strumenti genetici disponibili. Inoltre i pioppi sono alberi importanti dal punto di vista economico: "Possono raggiungere la maturità riproduttiva in soli quattro-sei anni, rendendo possibile la coltura selettiva per attività di silvicoltura e piantagione sostenibili su larga scala", scrivono ancora i ricercatori. Infine, rappresentano un grande potenziale ai fini della conversione in biocombustibili.

I ricercatori hanno identificato più di 45 000 possibili geni sui 19 cromosomi del pioppo, raffrontandoli con quelli dell'Arabidopsis thaliana. La separazione nel lignaggio evolutivo delle due piante è avvenuta circa 100-120 milioni di anni fa e le differenze tra i due genomi riguardano essenzialmente i geni responsabili della resistenza alle malattie, della crescita, del trasporto metabolico e della sintesi della parete cellulare.

Il lavoro di ricerca svolto ha diverse possibili applicazioni. Il gruppo di ricercatori è riuscito a identificare 93 geni coinvolti nella produzione di cellulosa, emicellulosa e lignina, gli elementi costitutivi delle pareti cellulari delle piante. La cellulosa e l'emicellulosa vengono anche utilizzate come materie prime nella produzione di bioetanolo, ma purtroppo estrarle quando sono ancora racchiuse nelle pareti cellulari della pianta è incredibilmente difficile. I ricercatori, tra cui un'equipe dell'Università di Gand in Belgio, intendono ora studiare i geni coinvolti nella produzione della parete cellulare per capire se possano essere modificati per rendere la cellulosa e l'emicellulosa più facilmente accessibili.

Paesi

Belgio, Canada, Germania, Grecia, Finlandia, Francia, Svezia, Stati Uniti