Messo a punto un dispositivo in grado di attivare il sistema immunitario delle piante che potranno così difendersi dalle infezioni microbiche senza ricorrere all'uso dei pesticidi che tanti danni causano alla salute dell'uomo
Piante al sicuro dalle malattie, ma senza usare pesticidi
Un gruppo di ricercatori della Sapienza ha scoperto il meccanismo che induce le piante ad autodifendersi dalle infezioni microbiche. Lo studio è pubblicato su Pnas
Le malattie infettive delle piante provocano ingenti danni alle colture agrarie, causando perdite economiche che sono stimate, a livello mondiale, intorno ai 60 miliardi di euro annui. D’altro canto, è noto come l’uso dei pesticidi ponga purtroppo gravi problemi alla salute umana e all’ambiente.
Un gruppo di ricercatori del dipartimento di Biologia e Biotecnologie "Charles Darwin" della Sapienza, coordinato da Felice Cervone, Giulia De Lorenzo e Simone Ferrari, ha ideato una sorta di “macchinetta” proteica che può essere attivata nelle piante, inducendole a mettere in moto il sistema immunitario e proteggendole, in modo del tutto naturale, dalle infezioni microbiche.
La scoperta si basa sul ruolo degli oligogalatturonidi, frammenti di pectina che sono generati autonomamente e naturalmente dalla pianta quando subisce l’attacco di microorganismi o danni meccanici.
Nello studio pubblicato su “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” (Pnas), la rivista ufficiale dell’Accademia delle scienze americana, i biologi della Sapienza hanno osservato come le piante che attivino la “macchinetta” proteica, al momento di una tentata infezione, accumulino elevati livelli di oligogalatturonidi e siano più resistenti a patogeni di diversa natura come batteri e funghi.
“Il sistema immunitario, sia negli animali che nelle piante, viene attivato attraverso la percezione di segnali molecolari indicatori di una situazione di pericolo”, sottolinea Giulia De Lorenzo, docente di Fisiologia Vegetale, “in particolare, frammenti prodotti dalla degradazione della pectina, un importante componente della parete cellulare che circonda ogni cellula vegetale, sono riconosciuti come segnali di pericolo.”
“Queste ricerche mostrano come il controllo della pectina e della presenza degli oligogalatturonidi nei tessuti possa essere utilizzato per ottenere piante di interesse agronomico resistenti a un gran numero di malattie infettive, senza l’uso di anticrittogamici pericolosi per la salute umana e per l’ambiente”, afferma Felice Cervone, coordinatore del gruppo di ricerca, “e offrono ulteriori possibilità di impiego e sviluppo di strategie per la protezione delle piante”.
Focus
Negli ultimi anni è emerso sempre più chiaramente che le piante posseggono un potente sistema immunitario, simile nelle sue caratteristiche e nei suoi meccanismi alla parte evolutivamente più antica del sistema immunitario animale.
Molte ricerche di frontiera si sono poste quindi l’obiettivo di sviluppare strategie di miglioramento della resistenza delle piante basate sullo sfruttamento dei meccanismi innati di difesa, in questo caso sfruttando l’accumulo di oligogalatturonidi.
E’ affascinante, da un punto di vista non solo biologico ma anche biotecnologico, che una strategia simile di attivazione del sistema immunitario sia stata evoluta anche dagli animali, incluso l’uomo. Nel campo animale sono i frammenti della sottile matrice extracellulare e in particolare i frammenti di acido ialuronico, prodotti in seguito a diversi tipi di danno, ad attivare la risposta immunitaria.
Fonte: Ufficio Stampa La Sapienza, Università di Roma
Un gruppo di ricercatori della Sapienza ha scoperto il meccanismo che induce le piante ad autodifendersi dalle infezioni microbiche. Lo studio è pubblicato su Pnas
Le malattie infettive delle piante provocano ingenti danni alle colture agrarie, causando perdite economiche che sono stimate, a livello mondiale, intorno ai 60 miliardi di euro annui. D’altro canto, è noto come l’uso dei pesticidi ponga purtroppo gravi problemi alla salute umana e all’ambiente.
Un gruppo di ricercatori del dipartimento di Biologia e Biotecnologie "Charles Darwin" della Sapienza, coordinato da Felice Cervone, Giulia De Lorenzo e Simone Ferrari, ha ideato una sorta di “macchinetta” proteica che può essere attivata nelle piante, inducendole a mettere in moto il sistema immunitario e proteggendole, in modo del tutto naturale, dalle infezioni microbiche.
La scoperta si basa sul ruolo degli oligogalatturonidi, frammenti di pectina che sono generati autonomamente e naturalmente dalla pianta quando subisce l’attacco di microorganismi o danni meccanici.
Nello studio pubblicato su “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” (Pnas), la rivista ufficiale dell’Accademia delle scienze americana, i biologi della Sapienza hanno osservato come le piante che attivino la “macchinetta” proteica, al momento di una tentata infezione, accumulino elevati livelli di oligogalatturonidi e siano più resistenti a patogeni di diversa natura come batteri e funghi.
“Il sistema immunitario, sia negli animali che nelle piante, viene attivato attraverso la percezione di segnali molecolari indicatori di una situazione di pericolo”, sottolinea Giulia De Lorenzo, docente di Fisiologia Vegetale, “in particolare, frammenti prodotti dalla degradazione della pectina, un importante componente della parete cellulare che circonda ogni cellula vegetale, sono riconosciuti come segnali di pericolo.”
“Queste ricerche mostrano come il controllo della pectina e della presenza degli oligogalatturonidi nei tessuti possa essere utilizzato per ottenere piante di interesse agronomico resistenti a un gran numero di malattie infettive, senza l’uso di anticrittogamici pericolosi per la salute umana e per l’ambiente”, afferma Felice Cervone, coordinatore del gruppo di ricerca, “e offrono ulteriori possibilità di impiego e sviluppo di strategie per la protezione delle piante”.
Focus
Negli ultimi anni è emerso sempre più chiaramente che le piante posseggono un potente sistema immunitario, simile nelle sue caratteristiche e nei suoi meccanismi alla parte evolutivamente più antica del sistema immunitario animale.
Molte ricerche di frontiera si sono poste quindi l’obiettivo di sviluppare strategie di miglioramento della resistenza delle piante basate sullo sfruttamento dei meccanismi innati di difesa, in questo caso sfruttando l’accumulo di oligogalatturonidi.
E’ affascinante, da un punto di vista non solo biologico ma anche biotecnologico, che una strategia simile di attivazione del sistema immunitario sia stata evoluta anche dagli animali, incluso l’uomo. Nel campo animale sono i frammenti della sottile matrice extracellulare e in particolare i frammenti di acido ialuronico, prodotti in seguito a diversi tipi di danno, ad attivare la risposta immunitaria.
Fonte: Ufficio Stampa La Sapienza, Università di Roma
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