Scoperto nuovo meccanismo di attivazione/disattivazione delle difese delle piante

L'uomo come altri organismi viventi ha un suo sistema di difesa dai parassiti ma, come ci ha insegnato l'epidemia di coronavirus, il sistema immunitario può risultare dannoso nel momento in cui tenti il 'tutto per tutto' per ostacolare l'avanzata del parassita, scatenando così un'intensa reazione infiammatoria, che in alcuni casi può danneggiare il nostro organismo, specialmente se si protrae troppo a lungo, divenendo cronica.

Lo stesso problema si pone nelle piante, le quali, anch'esse tentano di limitare l'avanzata dei parassiti a volte distruggendo alcune zone di tessuto attaccato, che si secca. Anche in questo caso il meccanismo di autodifesa necessita di meccanismi di controllo che lo attivino e disattivino.

Keini Dressano, Alisa Huffaker e altri/e loro colleghi/e della Divisione di Scienze Biologiche dell'Università di Davis (California, USA) hanno recentemente annunciato in una articolo pubblicato sul numero di luglio di 'Nature Plants' di aver scoperto un nuovo meccanismo di regolazione del sistema immunitario delle piante, nella pianta test Arabidopsis thaliana, una vera e propria reazione di accensione/spegnimento delle difese della pianta.

Il meccanismo scoperto, secondo quanto riportato, sarebbe mediato da una proteina che legandosi all'RNA messaggero aiuta ad attivare la risposta immunitaria già pochi minuti dopo l'attacco di un parassita. Successivamente, dopo alcune ore la stessa proteina disattiverebbe la risposta immunitaria, per evitare che una sua azione prolungata possa danneggiare la pianta.

Come riferisce Huffaker, assistente di Biologia della Sezione della Cellula ed evolutiva presso l'università di Davis (California): 'Queste scoperte hanno fornito nuove informazioni tecniche riguardo come la complessità delle risposte immunitarie della pianta sono orchestrate per difendersi efficacemente contro i patogeni e tracciano un percorso da seguire nel miglioramento della resistenza della pianta per assicurare futura stabilità alimentare'.

Il meccanismo, in base a quanto è stato scoperto, controlla la giunzione di molecole di RNA messaggero (trascritto da semi-catene di DNA), che codificano proteine segnalatrici che regolano la risposta immunitaria della pianta.
Per attivare la risposta immunitaria, i ricercatori riferiscono che avverrebbe una semplice modificazione chimica di una proteina che si lega all'mRNA; tale modifica chimica farebbe venir meno la giunzione della proteina all'm-RNA, una giunzione che, in condizioni normali, ha la funzione di disattivare il sistema immunitario e che in tal modo viene a essere attivato.
Successivamente, per 'spegnere' il sistema immunitario avverrebbe una seconda modificazione chimica della proteina che si lega all'm-RNA, che riporta il collegamento alla situazione 'normale' e la risposta immunitaria torna, in tal modo, alla sua posizione di 'stand-by'.

Come ha detto Huffaker, riguardo il dettagliato meccanismo scoperto: 'Questo lavoro è andato avanti semplicemente identificando un nuovo regolatore dell'immunità delle piante. Abbiamo scoperto specifiche modificazioni chimiche che controllano la funzione regolatrice, gli obbiettivi di trascrizione del regolatore, le giunzioni differenziali dei bersagli e precisi effetti di giunzione riguardanti sia le funzioni bersaglio che le risposte complessive del sistema immunitario della pianta e la sua resistenza alle malattie'.

La lista completa degli autori di questo studio include: Keini Dressano (studentessa di post-dottorato), Philipp Weckwerth (ex studente di post-dottorato), Elly Poretsky (studente di specializzazione), Yohei Takahashi (scienziato che si occupa dei progetti di asssistenza), Carleen Villarreal (ex studente universitario ricercatore), Zhouxin Shen (associato al gruppo di ricerca), Julian Schroeder (professore distinto), Steven Briggs (professore distinto) and Alisa Huffaker (assistente).

La ricerca è stata sovvenzionata dal premio alla carriera della Fondazione nazionale della Scienza National Science Foundation (NSF), con una borsa di studio della Hellman Foundation Fellowship, con fondi per le start-up dell'università della California, di San Diego, con una borsa di studio di Ciências sem Fronteiras/CNPq, con un programma di apprendistato presso l'Università di San Diego di 'Cell and Molecular Genetics (CMG) ' e con un premio della Fondazione Nazionale della Scienza.

Fonte/i: University of California - San Diego, 22 luglio 2020

Autore dell'articolo: , 31 luglio 2020

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