Ricercatori del laboratorio di Katie Dehesh (UC Riverside) hanno messo in luce un meccanismo che consente alle piante di rallentare istantaneamente la crescita di fronte a stress ambientali estremi. La risposta non comporta un cambiamento dell’espressione genica: invece di aumentare o diminuire i livelli di RNA e produrre nuove proteine, la cellula modifica l’attività degli enzimi già presenti, ottenendo così una reazione immediata.
Molecole reattive dell’ossigeno interferiscono con alcuni enzimi riducendone l’attività e, contemporaneamente, composti formati più a valle della via si accumulano e si legano a enzimi a monte, bloccandoli. Questo doppio effetto limita l’uscita della via biochimica e mette in pausa lo sviluppo per proteggere la pianta. Nel tempo si attivano aggiustamenti a lungo termine che spesso deviano risorse dalla crescita, producendo piante più piccole o con sviluppo rallentato.
La scoperta, descritta sul Proceedings of the National Academy of Sciences, è frutto di un lavoro che ha richiesto misurazioni molto sensibili dei metaboliti intermedi e l’isolamento di enzimi delicati per dimostrare l’interazione. Mien van de Ven, che ha guidato gran parte del lavoro sperimentale, ha continuato il progetto anche dopo il pensionamento, e il gruppo ha seguito una mutazione che rendeva le piante più piccole senza ucciderle per trovare l’indizio decisivo.
- Conoscere questa risposta in due fasi spiega molti insuccessi di ingegneria.
- Vie simili esistono anche nei batteri, quindi la strategia potrebbe essere più generale.
- Potenziare la via potrebbe aiutare a ottenere colture più resilienti a siccità, luce intensa, estremi di temperatura e salinità.
Parole difficili
- meccanismo — insieme di processi che provocano un effetto
- espressione genica — processo di produzione di RNA e proteine
- enzima — proteina che accelera reazioni chimicheenzimi
- molecola reattiva dell'ossigeno — particelle molto reattive contenenti ossigenoMolecole reattive dell’ossigeno
- metabolita — sostanza prodotta durante reazioni metabolichemetaboliti intermedi
- mutazione — cambiamento permanente nel materiale genetico
- potenziare — rendere più efficace o più forte qualcosa
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Domande di discussione
- In che modo conoscere una risposta in due fasi può spiegare alcuni insuccessi nell'ingegneria delle piante?
- Quali possibili vantaggi e svantaggi vedi nel potenziare questa via per ottenere colture più resilienti?
- Il testo dice che vie simili esistono nei batteri: come potrebbe questo rendere più generale l'applicazione della scoperta?
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