Come controllare la formazione delle radici

La scoperta, con importanti ricadute in campo agricolo e ambientale, può chiarire anche processi come la specializzazione delle cellule staminali animali

Ricercatori del VIB dell'Università di Ghent hanno scoperto la sostanza che controlla la formazioni delle ramificazioni laterali delle radici nelle piante, e i meccanismi con cui essa agisce.

I ricercatori, che descrivono la loro scoperta in un articolo pubblicato su "Science", hanno identificato in una proteina, chiamata ACR4 l'elemento chiave di questo processo: a seconda dei segnali ambientali che riceve dall'ambiente essa innesca o meno il meccanismo che porta alla formazione di ramificazioni della radice.

Promuovere un esteso sistema radicale aiuta le piante ad assorbire più nutrienti, a crescere più rapidamente e a richiedere meno fertilizzanti. Queste piante possono anche crescere più facilmente in terreni aridi o poco fertili. Inoltre uno sviluppo radicale più vasto può essere utile in tutte quelle situazioni in cui è utile rallentare i fenomeni erosivi o arginare gli smottamenti di terreno.

Per contro, il rallentamento della formazione di ramificazioni secondarie della radice può consentire una maggiore resa da parte delle piante tuberose, come le patate o le barbabietole da zucchero, che investiranno tutta l'energia disponibile nella produzione di nutrienti.

Tom Beeckman, Ive De Smet e Valya Vassileva hanno in particolare studiato su Arabidopsis thaliana come la pianta determina quali cellule devono iniziare a dare origine alle ramificazioni. A questo scopo hanno utilizzato una particolare tecnologia che ha reso posibile lo sviluppo sincrono delle ramificazioni in momenti differenti, in modo da isolare le cellule responsabili.

Successivamente hanno analizzato i geni attivi in tali cellule per confrontarli con quelli normalmente attivi nella divisione cellulare, riuscendo così a identificare uno specifico gruppo di geni che controlla la divisione cellulare asimmetrica e invia il segnale per la formazione della ramificazione. A questo punto sono riusciti a identificare un gene che codifica per un recettore che si è dimostrato responsabile della divisione cellulare asimmetrica e quindi della formazione delle ramificazioni.

I ricercatori osservano che la scoperta può avere ricadute anche in altri ambiti della ricerca biologica, dato che la divisione cellulare asimmetrica ha un ruolo di primo piano anche nei processi di specializzazione delle cellule staminali animali e in alcuni tipi di cancro.