Enzima-sommozzatore salva le piante dalle alluvioni

La scoperta della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa

Esperimento di sommersione utilizzando la pianta Arabidopsis thaliana (fonte: Sandro Parlanti)
Un 'sommozzatore' molecolare soccorre le piante sommerse dalle alluvioni. E' un enzima, chiamato cisteina ossidasi, che in caso di emergenza determina l'accensione dei geni necessari a sopravvivere in assenza di ossigeno. Lo hanno scoperto i ricercatori della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa in collaborazione con i colleghi tedeschi dell'università di Aquisgrana e del Max Planck Institute. I risultati delo studio sono pubblicati sulla rivista Nature Communications.

L'enzima sommozzatore si chiama cisteina ossidasi (PCO) e il suo compito è regolare lo smaltimento e la degradazione di particolari proteine, i fattori di trascrizione chiamati ERF-VII: in condizioni normali, l'enzima PCO mette un 'cappuccio' di ossigeno su queste proteine (in corrispondenza dell'aminoacido cisteina che sta all'inizio della catena) etichettandole così come spazzatura da riciclare. Quando la pianta è sommersa dall'acqua, però, l'enzima PCO non ha più ossigeno a disposizione: i fattori di trascrizione ERF-VII non vengono smaltiti e vanno così ad accendere i geni che permettono alla pianta di sopravvivere in condizioni anaerobiche.

''Questa scoperta è destinata ad avere una forte risonanza nell'ambito della biologia delle piante'' spiega il coordinatore dello studio Francesco Licausi, ricercatore di fisiologia vegetale presso la Scuola Sant'Anna. ''Innanzitutto rivela un nuovo elemento di regolazione della risposta delle piante a stress quali sommersione e allagamento. Queste condizioni - aggiunge - causano sempre più spesso una drastica riduzione delle colture in seguito a rovesci di particolare intensità, la cui frequenza è aumentata in maniera drammatica nell'ultimo decennio causando notevoli danni all'agricoltura in Italia e in Europa. 
La manipolazione dei livelli di cisteina ossidasi o l'individuazione di varianti naturali di tali enzimi potrà contribuire allo sviluppo di varietà maggiormente resistenti a queste condizioni di stress. Inoltre, l'esistenza di tale enzima rivela un passaggio chiave nell'adattamento delle piante ad un'atmosfera ricca di ossigeno, fenomeno avvenuto milioni di anni fa''.
(ANSA)