Scienza: le piante potranno resistere all’allagamento dei terreni

Uno studio guidato da ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e appena pubblicato su ”Nature Communications” rivela l’esistenza di un enzima che mette in relazione la stabilita’ delle proteine con la concentrazione di ossigeno nell’ambiente, aprendo strade importanti per capire la risposta delle piante ad eventi come la sommersione che, a seguito di mutamenti climatici, provocano gravi danni alle colture agricole tanto Italia quanto in Europa. Con questo studio si aprono prospettive scientifiche particolarmente interessanti per sviluppare nuove varieta’ che possano resistere a questi eventi cosi’ stressanti per le piante. Nell’articolo, il gruppo di ricerca, che – oltre alla Scuola superiore Sant’Anna di Pisa – include l’Universita’ di Aachen e il Max Planck Institute di Golm (Germania), descrive la scoperta, nelle cellule delle piante, di un enzima chiamato cisteina ossidasi (Pco). Questo enzima incorpora molecole di ossigeno nelle proteine che possiedono una cisteina come aminoacido iniziale. Tale modificazione etichetta le proteine target come ”spazzatura da riciclare”, indirizzandole al macchinario preposto alla loro degradazione. La cisteina ossidasi quindi svolge un importante ruolo di controllo su diverse proteine, legandone l’abbondanza alla disponibilita’ di ossigeno. ”Il piu’ immediato fra i substrati di questo meccanismo e’ il regolatore della risposta anaerobica, RAP2.12, che grazie a Pco viene stabilizzato in ipossia”, commenta il primo autore dell’articolo, Daan Weits, studente olandese che svolge il proprio dottorato alla Scuola Superiore Sant’Anna, segno che anche la ricerca italiana e’ in grado di attrarre studenti di valore dal Nord Europa, tradizionale avamposto della ricerca molecolare in campo vegetale. ”La scoperta e’ destinata ad avere una forte risonanza nell’ambito della biologia delle piante – spiega il ricercatore di fisiologia vegetale presso il PlantLab dell’Istituto di Scienze della Vita della Scuola Superiore Sant’Anna Francesco Licausi, che ha coordinato la ricerca – perche’ rivela, innanzitutto, un nuovo elemento di regolazione della risposta delle piante a stress come sommersione e allagamento. Queste condizioni causano sempre piu’ spesso una drastica riduzione delle colture in seguito ad rovesci di particolare intensita’, la cui frequenza e’ 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 potra’ contribuire allo sviluppo di varieta’ 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 proprio in conseguenza della massiccia evoluzione di meccanismi fotosintetici. Tuttavia, negli animali – conclude Francesco Licausi – la cisteina ossidasi non sembra essere presente, pertanto in questo caso la degradazione delle proteine sulla base della disponibilita’ di ossigeno, riscontrata precedentemente, appare affidata a meccanismi divergenti”.