Se le piante respirano sott'acqua: primo passo verso la selezione di nuove colture resistenti alle alluvioni

I cambiamenti climatici si combattono anche in laboratorio. E se la riduzione delle emissioni resta imprescindibile, la scienza scopre oggi un nuovo metodo per aiutare le piante a sopravvivere alle alluvioni, "trattenendo" l'ossigeno in condizioni estreme. Le piante sono infatti dotate di un "sensore" molecolare per l'ossigeno: si tratta di una proteina che le aiuta a sopravvivere anche quando sono sommerse dall'acqua e hanno "fame d'aria". La scoperta è stata pubblicata su Nature dai ricercatori della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, insieme ai colleghi tedeschi del Max Planck Institute e agli olandesi dell'università di Utrecht.

La proteina in questione, nota con il nome di RAP2.12, si trova nelle cellule vegetali e viene costantemente distrutta in presenza di ossigeno, quando cioè la pianta si trova nelle normali condizioni di crescita. Quando invece la disponibilità di ossigeno diminuisce (per esempio quando la pianta è sommersa dall'acqua), RAP2.12 diventa stabile, si accumula nel nucleo della cellula e attiva una risposta adattativa per la pianta, che riesce cosi' a tollerare la mancanza di ossigeno causata dalla sommersione.

"Le proteine sono costituite da catene di aminoacidi e gli aminoacidi presenti nella parte iniziale della proteina sono molto importanti per determinarne la stabilità", spiega Pierdomenico Perata, coordinatore del gruppo di ricerca alla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa e coordinatore del Plant Lab dell'Istituto di scienze della vita. "Il nostro gruppo ha scoperto che nella proteina RAP2.12 un amminoacido cisteina è particolarmente destabilizzante, in quanto soggetto a ossidazione da parte dell'ossigeno atmosferico, ma se la pianta viene sommersa la conseguente bassa disponibilità di ossigeno protegge la cisteina dall'ossidazione. RAP2.12 diviene quindi stabile in assenza di ossigeno - aggiunge Perata - e svolge un ruolo determinante nell'attivare geni che conferiscono alla pianta la capacità di sopravvivere a lungo anche se sommersa".

Lo studio potrebbe costituire il primo passo verso una selezione di nuove colture resistenti alle alluvioni, che oggi si fanno sempre più frequenti a causa della tropicalizzazione del clima dovuta al riscaldamento globale. Questa ricerca sarà quindi utile in agricoltura, ma non solo: la scoperta va anche oltre la biologia delle piante, come spiega Francesco Licausi, primo autore dell'articolo pubblicato su Nature. "Il meccanismo che abbiamo scoperto - ricorda - è probabilmente presente nella maggior parte degli organismi viventi, incluso l'uomo. L'ossigeno ricopre infatti un ruolo fondamentale nella fisiologia umana e anche, ad esempio, nel determinare la resistenza dei tumori alla chemioterapia".