18 giugno 2019

La proteina della siccità

Un gruppo di biologi dell’Università di Padova ha individuato una nuova proteina che potrebbe aprire la strada a una generazione di piante più resistenti alla siccità.

Nelle piante, il cloroplasto è un organello (una struttura presente nelle cellule con una funzione specifica) collocato nelle parti esposte alla luce in cui avviene la fotosintesi; esso ha un ruolo nel rilevare condizioni ambientali sfavorevoli: con un processo che viene chiamato di “segnalazione retrograda”, esso indica – in modo ancora non del tutto conosciuto – al nucleo che sono avvenute delle variazioni esterne, consentendo così una risposta adeguata delle cellule. Il cloroplasto contiene un’alta concentrazione di ione calcio, che è un “messaggero intracellulare”, e nel momento opportuno lo rilascia nel citoplasma: attraverso quali proteine però fino a oggi non era ancora noto.

Ora i ricercatori hanno scoperto una nuova proteina, chiamata cMCU, mostrando, attraverso tecniche di biochimica e biofisica, la sua capacità di trasportare lo ione calcio e mostrando, inoltre, che in sua assenza le piante non sono in grado di rispondere adeguatamente a stress esterni. Le piante – spiegano gli studiosi –, a fronte di una carenza d’acqua, mettono in opera dei meccanismi difensivi, tra i quali vi è la chiusura degli stomi, complessi di due cellule – dette “cellule di guardia” – presenti nell’epidermide delle parti aeree delle piante (fusto e soprattutto foglie): in presenza di acqua si aprono, in sua assenza si chiudono, ottimizzando i processi di respirazione, fotosintesi e traspirazione in relazione alle condizioni esterne. In assenza però della proteina appena individuata, questo meccanismo si inceppa. I ricercatori hanno anche osservato che esso dipende dai cloroplasti, poiché in assenza della loro funzionalità esso non avviene.

Si può ora ipotizzare, concludono i ricercatori, di sfruttare questo meccanismo per creare piante di interesse agrario, come riso o grano, resistenti anche a periodi prolungati di siccità, ai quali – per via dei cambiamenti climatici in atto –, come è ormai ben noto, molte aree del mondo stanno andando incontro. La ricerca, che ha un indubbio valore conoscitivo, potrebbe dunque avere anche ricadute pratiche positive, tuttavia ancora da approfondire.


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