Assorbimento batterico nelle piante: identificato un meccanismo finora invisibile
Che cosa succede all’interno delle cellule delle piante? Cosa fanno quando entrano in contatto con microrganismi patogeni? Ecco le risposte che aprono i confini della biologia vegetale.
Cathebras et al sono un team multidisciplinare che ha pubblicato un interessante studio sulle piante nel giornale online Nature Plants. Il gruppo di studiosi ha individuatoun meccanismo invisibile di pulizia: le cellule vegetali possono assorbire attivamente le cellule batteriche. Nella biologia vegetale, prima si pensava che le piante interagissero con i microrganismi attraverso attività extracellulare o simbiosi specializzata, che prende il nome di noduli azotofissatori. La nuova ricerca invece ha identificato un elemento cis-regolatore nel genoma delle piante, una porta molecolare che consente l’inglobamento dei batteri all’interno delle cellule vegetali.
Che cos’è l’elemento cis scoperto da Cathebras e il suo team?
Si tratta di una breve sequenza di DNA non codificante localizzata nelle regioni che sviluppano e promuovono i geni chiave. L’elemento cis viene definito regolatoreperché attiva proteine coinvolte nel rimodellamento della membrana e nel traffico vescicolare. Si avvia così un processo di endocitosi che consente alla cellula vegetale di racchiudere e internalizzare i batteri. Si può bloccare l’assorbimento batterico? Sì, rimuovendo proprio il cis-regolatore.
L’assorbimento batterico nelle cellule vegetali può essere completamente interrotto, con effetti sia sulle piante sia sull’equilibrio ambientale. La ricerca continua
Gli scienziati hanno descritto questo passaggio e lo hanno dimostrato con diverse tecniche avanzate come l’editing genetico con CRISPR-Cas9, imaging di cellule vive e saggi molecolari. L’assorbimento batterico può essere completamente fermato, con tutti i pro e i contro per l’ambiente e le piante. I batteri assorbiti in genere sono Gram-negativi e Gram-positivi. Rientrano tra i microrganismi simbionti e possono sfruttare un meccanismo generalizzato di internalizzazione nelle cellule vegetali. Il processo, scrivono gli esperti, ricorda la fagocitosi delle cellule animali ma attraverso vie biochimiche vegetali.
Scoprire che le piante possono assorbire batteri è una scoperta che farà riscrivere molti libri e saggi scientifici. Le applicazioni dello studio sono varie e riguardano l’immunità delle piante e l’agricoltura. L’internalizzazione naturale può neutralizzare i patogeni. Gli scienziati però vogliono osservare meglio alcuni batteri che possono creare infezioni nelle cellule vegetali sfruttando il loro meccanismo di assorbimento.
Controllare questo processo, che esiste da sempre ma prima non si era approfondito abbastanza, non solo servirà alle piante ma anche per contrastare malattie, favorire microbi buoni e ridurre l’uso di pesticidi o fertilizzanti. Si parla di biotecnologia evolutiva e innovativa per i processi ecologici su larga scala, ma anche per altri studi sulle interazioni tra piante e microrganismi.
