L'auxina modula la sintesi delle citochinine, nei meristemi di Arabidopsis thaliana

Già dagli anni '80 è noto che che l'Auxina, principale e più noto ormone della crescita, la cui principale forma presente in natura è costituita dall'acido indol-acetico interagisce con altri ormoni presenti nella pianta, come le gibberelline e le citochinine.

Karl Dörfling, scienziato tedesco ed uno tra i fondatori della ricerca sui fitormoni, già nel 1984 evidenziava, nel suo libro 'Il sistema ormonale delle piante', come l'incremento della crescita per mezzo delle Gibberelline sia in molte piante legato ad un incremento del livello auxinico'. Per quanto riguarda invece le Citochinine egli segnalava che la presenza di auxine è essenziale perchè le prime svolgano l'attività di divisione cellulare; infine che la differenziazione di radici, o germogli nei tessuti di callo dipende dal tipo di rapporto esistente tra Auxine e Citochinine.

Ciò che emerge, da studi più recenti basati su una serie di complessi esperimenti, compiuti da studiosi tedeschi delle Università di Heidelberg e Tübingen e svedesi dell'Università di Umea, sulla pianta test Arabidopsis thaliana, è che auxine e citochinine, considerate per lungo tempo ormoni antagonisti, agirebbero anche sinergicamente, ciò avverrebbe particolarmente in relazione all'attività di formazione di organi epigei, quali germogli, foglie, steli e semi.

Tali tessuti si sviluppano a partire da tessuto meristematico, che altro non è che il corrispettivo vegetale delle cellule staminali umane, ovvero un tessuto costituito di cellule indifferenziate, che a l contrario degli animali rimane attivo nella pianta durante tutta la sua vita e può quindi sviluppare nuovi organi in ogni momento. Il tessuto meristematico si distingue in meristema apicale e cambiale (questo 'ultimo è posto in due diverse zone del fusto e della radice).

Alla periferia dell'apice del germoglio le auxine spingono le cellule ad allontanarsi dal meristema per originare ad esempio germogli e foglie. Le citochinine invece sono alla base della proliferazione delle cellule del meristema apicale e quindi del mantenimento della capacità potenziale della pianta di generare nuovi organi.

Questa abilità della citochinina dipenderebbe, come rileva la fonte, da una molteplicità di fattori già oggetto di studio. Ciò che non era finora emerso è che l'auxina interferisce con un ciclo a feedback, che coinvolge due geni attivati dalla citochinina noti come ARR7 ed ARR15 e limitanti l'effetto della stessa molecola. L'auxina interverrebbe in questo ciclo inattivando questi due geni e quindi riattivando la produzione di citochinina, che ricomincerebbe così ad indurre la divisione delle cellule dei meristemi apicali.

Spiega Jan Lohmann: 'L'auxina agisce a supporto del gruppo di cellule meristematiche. Quando essa spinge le cellule poste alla periferia della zona di crescita a formare organi, ha anche bisogno di assicurare che vengano fornite abbastanza cellule meristematiche'.

Pertanto l'auxina interviene nel ciclo di sintesi delle citochinine per assicurarsi che il suo compito nel meristema apicale possa proseguire in modo costante ed a tal fine agisce in modo tale che le cellule meristematiche non si riducano mai al di sotto di un livello minimo critico, che è cruciale per lo sviluppo e la sopravvivenza delle piante.

'Stiamo cominciando gradualmente a capire come fattori ormonali e genetici interagiscano nel mantenere l'attività della zona di crescita. Adesso sappiamo che gli ormoni ed i geni interagiscono in molteplici modi, influenzandosi l'un l'altro. Non esistono fattori solitari.'

Il gruppo internazionale di ricercatori condotto da Jan Lohmann, biologo delle cellule staminali all'Università di Heidelberg ha pubblicato i risultati della ricerca sul giornale scientifico 'Nature' del 24 giugno 2010.

Fonte/i: Max-Planck-Gesellschaft. Karl Dörfling, Ilsistema ormonale delle piante, edizione 1984.

Autore dell'articolo: Luca Federico Fianchini, 30 giugno 2010


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