Scoperto nuovo fattore che invecchia le foglie delle piante

Roma – Scoperto che piante con mutazioni nella proteina ADF4, o con l’espressione ridotta di tutti i membri della sottoclasse I, linee ADF1-4Ri, mostrano un’accelerazione significativa sia dell’invecchiamento delle foglie indotto dall’età sia da condizioni di oscurità. Lo rivela uno studio condotto da Tomoko Matsumoto, Koichi Kobayashi e Noriko Inada, dell’Università Metropolitana di Osaka, pubblicato sulla rivista Plant and Cell Physiology. La ricerca si concentra sul ruolo della famiglia di proteine ACTIN DEPOLYMERIZING FACTOR, ADF, nella regolazione dell’invecchiamento delle foglie di Arabidopsis thaliana. Gli ADF sono proteine che regolano l’organizzazione e la dinamica dei microfilamenti di actina, fondamentali per la struttura cellulare e i processi di crescita e risposta allo stress. Il genoma di Arabidopsis codifica 11 geni ADF suddivisi in quattro sottoclassi; in particolare, la sottoclasse I, comprendente ADF1, ADF2, ADF3 e ADF4, è espressa in tutti i tessuti vegetativi e coinvolta nella regolazione della crescita e nelle risposte a stress biotici e abiotici. Queste piante mutanti ingialliscono più precocemente rispetto alle piante selvatiche, indicando un invecchiamento precoce, senescenza fogliare, che si manifesta con la degradazione anticipata della clorofilla e il declino della capacità fotosintetica. Inoltre, nei mutanti è stata osservata una precoce attivazione di geni associati alla senescenza, come SAG13, SGR1, PPH e WRKY53, rispetto ai controlli selvatici. Un aspetto cruciale emerso dallo studio è che la localizzazione nucleare di ADF4 è importante per la regolazione della senescenza fogliare, suggerendo che questa proteina svolge una funzione regolatoria oltre al suo ruolo strutturale nel citoscheletro. Il fenomeno osservato rappresenta un paradosso biologico: la mutazione che conferisce resistenza alla muffa, malattia fungina, sembra accelerare l’invecchiamento delle foglie, evidenziando un compromesso tra difesa immunitaria e longevità delle piante. La professoressa Noriko Inada ha sottolineato che gli ADF non sono coinvolti solo nell’invecchiamento delle foglie, ma anche nella risposta alle malattie e nel controllo della crescita, aprendo nuove prospettive per migliorare la resa agricola e la sostenibilità della produzione attraverso la modulazione di queste proteine. Lo studio fornisce una nuova comprensione dei meccanismi molecolari che regolano l’invecchiamento e la resistenza nelle piante, con potenziali applicazioni per l’agricoltura sostenibile e la selezione di colture più resistenti senza comprometterne la durata vitale. In sintesi, la scoperta di questo nuovo fattore molecolare, la proteina mutante ADF4, rappresenta un importante passo avanti nella biologia vegetale, evidenziando come la regolazione del citoscheletro possa influenzare profondamente il bilancio tra difesa immunitaria e invecchiamento nelle piante. (30Science.com)