Alla scoperta del sistema immunitario delle piante
Un nuovo studio indica che la ricerca di singoli geni che conferiscano la resistenza a parassiti e malattie non è sufficiente
Grazie a un approccio basato sulla biologia dei sistemi, un consorzio internazionale di ricercatori è riuscito a scoprire una vasta rete di geni e di relazioni fra di essi (il cosiddetto “interattoma”) che ha un ruolo centrale nella difesa delle piante dagli attacchi di parassiti e malattie, una scoperta che permetterà di esplorare nuove vie per il miglioramento delle colture e garantire la sicurezza alimentare futura.
“Le piante hanno un sistema di difesa di base per tenere lontani gli organismi potenzialmente pericolosi. Purtroppo, nel tempo alcuni di questi organismi hanno evoluto la capacità di superarle e così gli ibridatori sono sempre alla ricerca di nuovi modi per potenziale. Comprendere esattamente come funzioni l’immunità delle piante è la chiave di volta per fare progressi in questo settore”, ha osservato Jim Beynon dell’Università di Warwick, e coautore dell’articolo pubblicato su Science in cui è illustrato lo studio.
I ricercatori hanno studiato in particolare la peronospora, una malattia delle piante causata dalla muffa Hyaloperonospora parasitica, che, come molti organismi che infettano le piante, produce proteine che le permettono di invadere la pianta e minarne le difese.
Esaminando un centinaio di differenti proteine effettrici di H. parasitica note per essere coinvolte nel superare il sistema immunitario vegetale, ne hanno osservato l’interazione con le proteine di Arabidopsis thaliana, la più diffusa pianta “modello” in biologia vegetale. In questo modo hanno isolato 122 proteine direttamente interessate dall’azione di H. parasitica e che per lo più agiscono di concerto.
“Questo dimostra che ci sono molte più proteine vegetali coinvolte nell’immunità di quanto si pensava prima. Studiando i geni che danno origine a queste proteine possiamo cominciare a identificare i principali obiettivi per il miglioramento genetico delle colture”.
Lo studio ha anche identificato molte connessioni complesse tra le diverse proteine vegetali suggerendo che la rete di attività è cruciale nella difesa delle piante.
“La nostra scoperta induce a pensare che la ricerca di singoli geni che conferiscano la resistenza a parassiti e malattie non sarà sufficiente. Piuttosto, i ricercatori e gli ibridatori dovranno collaborare per produrre piante con reti di geni più robuste e in grado di sopportare l’attacco”.
