La genetica della struttura delle piante

A un certo punto della loro evoluzione, le piante terrestri hanno sviluppato un controllo genetico complesso sui microtubuli, una delle strutture essenziali delle loro cellule. Non è tuttora chiaro, però, in che modo le piante esercitino questo controllo complesso, a confronto delle loro parenti più semplici.

L’UE ha finanziato il progetto COMNADIPC (“Control of microtubule nucleation and dynamics in plant cells”) per studiare questo fenomeno. Uno degli obiettivi principali mira a capire meglio come si è evoluta la genetica del movimento dei microtubuli.

I componenti del progetto hanno indagato su una particolare proteina, denominata AUG8, presente sia in un muschio (Physcomitrella patens), sia nella pianta terrestre modello Arabidopsis thaliana. Si sa che tale proteina è associata con l’organizzazione dei microtubuli.

I ricercatori hanno utilizzato una serie di approcci di ingegneria genetica avanzata per studiare il ruolo di AUG8 sia nel P. patens che nell’A. thaliana. In particolare, hanno studiato gli effetti di AUG8 nella funzione, nell’organizzazione e nel movimento dei microtubuli.

COMNADIPC ha scoperto che questa proteina ha un rilevante effetto sulla forma e le dimensioni delle cellule: ciò indica chiaramente l’incidenza sui microtubuli. È da notare che l’eliminazione totale di UG8 dalle cellule è risultata letale per le piante.

Il progetto ha anche identificato per la prima volta dove si trova questa proteina nella cellula. Inoltre, ha rivelato che AUG8 svolge un ruolo importante nell’aggregare i microtubuli in punti specifici.

Questo studio ha dimostrato che il controllo genetico di funzioni (ad es. la divisione e la crescita cellulare) non si è modificato in modo significativo dalle piante primigenie a oggi. Da queste conoscenze si profilano vantaggi per le future ricerche sull’ingegneria genetica delle piante.