Piante che respirano sott’acqua

Le piante che si trovano improvvisamente sommerse possono sopravvivere sott’acqua grazie ad una proteina che agisce come ‘sensore’ molecolare per l’ossigeno. La scoperta porta la firma dei ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, autori di una ricerca sulle piante resistenti alle alluvioni portata avanti con la collaborazione del Max Planck Institute tedesco e dell’Università di Utrecht in Olanda.

Secondo gli studi pubblicati su Nature, la proteina in questione, nota con il nome di RAP2.12, si trova nelle cellule vegetali e viene costantemente distrutta in presenza di ossigeno, quando cioè la pianta si trova nelle normali condizioni di crescita. Quando invece la disponibilità di ossigeno diminuisce (per esempio quando la pianta è sommersa dall’acqua), RAP2.12 diventa stabile, si accumula nel nucleo della cellula e attiva una risposta adattativa per la pianta, che riesce così a tollerare la mancanza di ossigeno causata dalla sommersione.

“Le proteine sono costituite da catene di aminoacidi e gli aminoacidi presenti nella parte iniziale della proteina sono molto importanti per determinarne la stabilità”, spiega Pierdomenico Perata, coordinatore del gruppo di ricerca alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e coordinatore del Plant Lab dell’Istituto di scienze della vita. ”Il nostro gruppo ha scoperto che nella proteina RAP2.12 un amminoacido, la cisteina, è particolarmente destabilizzante, in quanto soggetto a ossidazione da parte dell’ossigeno atmosferico, ma se la pianta viene sommersa la conseguente bassa disponibilità di ossigeno protegge la cisteina dall’ossidazione: in questo modo la RAP2.12 diventa stabile in assenza di ossigeno – aggiunge Perata – e svolge un ruolo determinante nell’attivare geni che conferiscono alla pianta la capacità di sopravvivere a lungo anche se sommersa”. In pratica la cisteina fa da “interruttore”: quando rimane presente, allora la pianta “capisce” che deve attivarsi per affrontare la vita sott’acqua.

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