Così le piante respirano sotto l'acqua
Scoperto il segreto che le aiuta a sopravvivere. apre la strada a nuove colture resistenti alle alluvioni
Le piante sono dotate di un 'sensore' molecolare per l'ossigeno: si tratta di una proteina che le aiuta a sopravvivere anche quando sono sommerse dall'acqua e hanno 'fame d'aria'. La scoperta, che apre la strada a nuove colture resistenti alle alluvioni, e' stata pubblicata su Nature dai ricercatori della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, insieme ai colleghi tedeschi del Max Planck Institute e agli olandesi dell'università di Utrecht.
La proteina in questione, nota con il nome di RAP2.12, si trova nelle cellule vegetali e viene costantemente distrutta in presenza di ossigeno, quando cioè la pianta si trova nelle normali condizioni di crescita. Quando invece la disponibilità di ossigeno diminuisce (per esempio quando la pianta è sommersa dall'acqua), RAP2.12 diventa stabile, si accumula nel nucleo della cellula e attiva una risposta adattativa per la pianta, che riesce così a tollerare la mancanza di ossigeno causata dalla sommersione.
''Le proteine sono costituite da catene di aminoacidi e gli aminoacidi presenti nella parte iniziale della proteina sono molto importanti per determinarne la stabilita''', spiega Pierdomenico Perata, coordinatore del gruppo di ricerca alla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa e coordinatore del Plant Lab dell'Istituto di scienze della vita. ''Il nostro gruppo ha scoperto che nella proteina RAP2.12 un amminoacido cisteina e' particolarmente destabilizzante, in quanto soggetto a ossidazione da parte dell'ossigeno atmosferico, ma se la pianta viene sommersa la conseguente bassa disponibilita' di ossigeno protegge la cisteina dall'ossidazione. RAP2.12 diviene quindi stabile in assenza di ossigeno – aggiunge Perata - e svolge un ruolo determinante nell'attivare geni che conferiscono alla pianta la capacità di sopravvivere a lungo anche se sommersa''.
Questo studio potrebbe avere importanti implicazioni per l'agricoltura, perche' apre la strada alla selezione di nuove colture resistenti alle alluvioni, purtroppo sempre piu' frequenti a causa dei cambiamenti climatici. Ma la scoperta va anche oltre la biologia delle piante, come spiega Francesco Licausi, primo autore dell'articolo pubblicato su Nature. ''Il meccanismo che abbiamo scoperto – ricorda - e' probabilmente presente nella maggior parte degli organismi viventi, incluso l'uomo. L'ossigeno ricopre infatti un ruolo fondamentale nella fisiologia umana e anche, ad esempio, nel determinare la resistenza dei tumori alla chemioterapia''.