Analisi delle staminali permette di avere piante più resistenti

Roma – Colture più resistenti e fruttifere anche nel contesto dei cambiamenti climatici, grazie alla comprensione dei meccanismi che regolano le cellule staminali delle piante. È il risultato che emerge da uno studio guidato dall’Università di Friburgo e pubblicato su Nature Plants. Le piante formano nuove foglie, fiori e radici sulle punte dei germogli e delle radici, in specifiche regioni di crescita note come meristemi. Questi meristemi contengono cellule staminali che si dividono quando necessario e formano nuove cellule che si sviluppano in tessuti specializzati. I ricercatori di Friburgo sono ora stati in grado di decifrare quali meccanismi regolatori assicurano che la crescita nel meristema avvenga in modo controllato. Il fatto che le cellule staminali possano dividersi e formare cellule progenitrici per tessuti specializzati non è una cosa ovvia: i segnali provenienti da altre cellule sono necessari per controllare le proprietà delle cellule staminali. Questa dipendenza dai processi di segnalazione è anche un meccanismo protettivo. Se le cellule staminali fossero in grado di moltiplicarsi in modo incontrollato, ciò porterebbe a una crescita incontrollata, come nel caso del cancro. WOX5 è un’importante molecola di segnalazione che regola le cellule staminali nel meristema. Tuttavia, il meccanismo attraverso cui lo fa era precedentemente sconosciuto. Il team di ricerca guidato dal Prof. Dr. Thomas Laux, membro del CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies Cluster of Excellence presso l’Università di Friburgo, è ora riuscito a decodificare questo meccanismo. Il team ha identificato la molecola HAN come un fattore essenziale che trasmette la funzione di WOX5. “Siamo stati in grado di dimostrare che HAN trasmette il segnale WOX5 e assicura che il gene CDF4 rimanga inattivo nelle cellule staminali”, spiega Laux. “Altrimenti, CDF4 causerebbe l’inibizione delle proprietà delle cellule staminali. Sopprimendo CDF4, HAN consente alle cellule staminali nel meristema radicale di rimanere indifferenziate e continuare a dividersi”. Il team ha utilizzato metodi di biologia molecolare e modelli matematici. Questi forniscono una possibile spiegazione del perché il meccanismo apparentemente complicato potrebbe essere un vantaggio per la pianta: il coinvolgimento di HAN come collegamento tra WOX5 e CDF4 sembra rendere la regolazione delle cellule staminali meno sensibile alle influenze ambientali. “In ulteriori indagini, ora vogliamo scoprire se la natura multilivello del processo abbia effettivamente l’effetto che vediamo nella modellizzazione”, afferma Laux. Una comprensione precisa dei processi attraverso cui crescono le piante è una base importante per la selezione di colture più resilienti o più produttive. Questo perché consente l’identificazione e la selezione mirate di piante che possono crescere e produrre rese anche in condizioni non ideali, come condizioni meteorologiche estreme. (30Science.com)