Isolato il rilevatore di ossido di azoto nelle piante

È di recentissima pubblicazione uno studio condotto dall’Università di Nottingham, con la partecipazione delle Università di Sheffield, Warwick e Rothamsted Research in Inghilterra, di Vienna in Austria, e dal Centro CSIC-IBMCP di Valencia in Spagna. Il lavoro, finanziato da Consiglio Inglese di Biotechnology and Biological Science, EU, Governo della Malesia, agenzie governative di Spagna e Austria, e dalla SAB Miller plc., riguarda l’identificazione della molecola responsabile del rilevamento dell’ossido di azoto (NO) da parte delle piante.
La ricerca è stata pubblicata il 23 gennaio 2014 su Molecular Cell con il titolo “Nitric oxide sensing in plants is mediated by proteolytic control of Group VII ERF transcription factors” (“Il rilevamento di ossido di azoto nelle piante è mediato da un controllo proteolitico di fattori di trascrizione del gruppo VII ERF”).
Guidati dal Prof. Holdsworth della Scuola di Bioscienze dell’Università di Nottingham, i ricercatori sono riusciti a isolare e identificare questi importantissimi sensori che, rilevata la presenza di NO nell’aria, la segnalano alla pianta stessa che, di conseguenza, si adatta regolando sviluppo e crescita e producendo le risposte idonee agli stress ambientali. Nonostante si fosse presupposta l’esistenza di un sensore per l’ossido di azoto nelle piante, la scoperta è molto importante in quanto è la prima volta che si riesce a identificare il meccanismo di identificazione dell’ossido di azoto da parte delle piante.
Le piante recepiscono diversi segnali sia interni, come gli ormoni, sia esterni come luce e temperatura. L’ossido di azoto è uno dei segnali a cui le piante prestano particolare attenzione. Il prof. Holdsworth specifica che nelle piante l’NO regola molti processi durante l’intera vita della piante, dal seme alla fioritura, compresa la risposta all’ambiente circostante come risposte a fattori di stress e a patogeni.
Il gruppo di ricerca ha individuato in un piccolo numero di proteine, chiamate fattori di trascrizione, i responsabili dell’intero controllo di rilevamento, dalla captazione dell’NO al passaggio delle informazioni alla pianta che quindi si adatta durante il suo intero ciclo di vita. Questi fattori di trascrizione sono chiamati ERF: Ethylene Response Factors, ovvero fattori di risposta dell’etilene.
Tali proteine presentano una particolare struttura iniziale che è capace di degradarsi rapidamente in presenza di NO; in alternativa, in assenza di NO le stesse proteine diventano stabili. L’assenza o presenza di tali proteine influisce sulla crescita e lo sviluppo della pianta che quindi riesce a regolare la propria crescita in base alla presenza o assenza di NO. Queste proteine risultano ancora più importanti in quanto sono le stesse in grado di rispondere allo stress dovuto a scarsità di ossigeno quando le piante, ad esempio, vengono sommerse nel corso di inondazioni.
Pertanto si attribuisce a queste proteine il ruolo di centraline di rilevazione dei gas in grado di fornire alla pianta tutte le informazioni importanti e necessarie per lo sviluppo della pianta stessa, nonché per rispondere agli stress, ad esempio quelli dovuti alla resistenza ai cambiamenti climatici.

Per saperne di più:
Rivista Molecular Cell
Università di Nottingham