[13/03/2012] News
Il gene che aiuta le piante a fiorire in primavera e a dormire la notte
Molecular systems biology ha pubblicato lo studio "The clock gene circuiti in Arabidopsis includes a repressilator with additional feedback loops" nel quale un team di ricercatori delle università britanniche di Edimburgo e Coventry dimostrano come gli orologi biologici delle piante si adattano al cambiamento delle stagioni, facendo in modo che i fiori fioriscano in primavera.
Per determinare il ruolo svolto da una proteina, conosciuta come TOC1, nel governare questi cicli giornalieri, i ricercatori hanno testato computer models di reti geniche su semplici piante di crescione. «Il modello mostra come 12 geni lavorino insieme per far girare il complesso orologio della pianta e resettare ogni giorno l'orologio all'alba e al tramonto - spiega una nota dell'università di Edimburgo - I ricercatori h anno scoperto che la proteina TOC1, che in precedenza si pensava fosse collegata ad aiutare le piante a svegliarsi, è infatti coinvolta nell'attività del gene dello smorzamento dell'attività la sera. Questo aiuta le piante a rimanere dormienti la notte. Le conclusioni contraddicono ciò che gli scienziati avevano già capito circa il gene e il suo ruolo nelle attività del primo mattino».
Anche un gruppo di scienziati di Barcellona ha raggiunto, in maniera del tutto indipendentemente, una conclusione simile al team di Edimburgo e Coventry. I due studi spianano la strada ad ulteriori ricerche per definire come i cicli circadiani migliorano la crescita delle piante e possono permettere loro di adattarsi ai cambiamenti ambientali. Paloma Mas, del Centre de recerca en agrigenòmica dell'Universitat autònoma de Barcelona, ha spiegato che anche con lo studio catalano «Ora possiamo estendere la conoscenza che abbiamo acquisito dei processi ciclici alle principali colture e ad altre piante di interesse agronomico».
Infatti l'università di Edimburgo sottolinea che «Questi cicli interni di 24 ore, conosciuti come orologi circadiani, consentono anche alle persone, agli animali ed alle piante per fare piccole modifiche, come variazioni diurne, e di adattarsi alle stagioni. I ricercatori sperano che la loro scoperta gli farà fare un passo avanti verso la comprensione di altri ritmi stagionali che interessano le piante e le persone. Questi comprendono le fioritura di colture di base come grano, orzo, riso, e i sistemi di allevamento degli animali».
Secondo, Andrew Millar della School of biological sciences di Edimburgo, «I ritmi degli orologi biologici di 24 ore influenzano tutti gli esseri viventi tra cui piante, animali e persone, con effetti ad ampio spettro sul sonno, il metabolismo e l'immunitarietà. Ora siamo in grado di capire molto meglio come questi processi complessi influiscano sulla vita delle piante e cosa succede, ad esempio, quando i ritmi vengono interrotti dal cambiamento climatico. E' un grande cambiamento nel modo di pensare. Gli esseri umani dovrebbero pensare che le piante hanno i loro stessi ritmi. Avere un orologio biologico è particolarmente importante per le piante per prepararsi al giorno ed alla notte, per immagazzinare energia per la crescita. Ora comprendiamo come il lavoro di decine di geni sia tipico di particolari momenti della giornata».
I risultati dello studio sono molto utili ed importanti per capire la biologia della fioritura delle piante e come i geni lavorino uniti e controllino i ritmi circadiani di tutte le piante, partendo dalle alghe unicellulari.
Millar conclude: «I nuovi dati aiuteranno gli scienziati a scoprire di più sui geni di altre piante. Ora sappiamo di più su circa 12 geni, ma ci piacerebbe ancora conoscere quelli che controllano l'avvio della fotosintesi, l'utilizzo dell'azoto e l'apertura dei petali e i profumi».