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I vaccini per proteggere il pomodoro dai virus saranno una realta'

Combinazioni di lettere come CMV, TYLCV, ToMV, ToMMV, TSWV terrorizzano i produttori di pomodoro. Esse rappresentano infatti gli acronimi di alcuni dei virus che devastano le coltivazioni sia in serra che in pieno campo. I produttori spendono gran parte dei loro investimenti per controllare la diffusione dei virus nelle serre e nei campi mediante l'impiego massivo di pesticidi e il controllo degli insetti vettore. In un prossimo futuro, però, le cose potrebbero cambiare.

Semplice, veloce e flessibile: sono le parole d'ordine per una vaccinazione delle piante contro i virus patogeni. Gli scienziati dell'Università Martin Luther di Halle-Wittenberg (MLU, Institute of Biochemistry and Biotechnology), del Leibniz Institute of Plant Biochemistry (IPB, Department of Molecular Signal Processing) e del Consiglio Nazionale delle Ricerche in Italia (CNR, Institute for Sustainable Plant Protection) hanno presentato le loro scoperte sulla rivista "Nucleic Acids Research, Oxford Academic".

Contattato da FreshPlaza, uno dei ricercatori svela i dettagli di un nuovo metodo che permette la rapida identificazione e produzione di vaccini "ad RNA", efficaci per combattere agenti infettivi delle piante. Il gruppo di ricerca, con specifiche competenze di biochimica delle proteine, biologia degli RNA, di virologia vegetale e genetica, mostra che è possibile potenziare le naturali difese della pianta contro i virus mediante i vaccini ad RNA.

Vitantonio Pantaleo (nella foto accanto) virologo del CNR, ci rivela come "durante l'infezione da parte di un virus, le cellule della pianta fungono da serbatoio di moltiplicazione del genoma virale, ossia dell'invasore. Le piante detengono la capacità di rilevare tali invasori. Nelle cellule si attivano speciali forbici enzimatiche, che tagliano le molecole estranee virali. Questo processo produce una moltitudine di piccoli RNA interferenti virali (vsiRNA), che a loro volta si diffondono in tutta la pianta e si associano a proteine del gruppo Argonautes (AGO). I vsiRNA guidano gli AGO in modo sequenza-specifico contro il genoma virale, mediando la degradazione e disattivazione".

"Il meccanismo di silenziamento dei virus – prosegue Panataleo - non è sempre molto efficiente, in natura, perché tra la moltitudine dei vsiRNAs, solo alcuni sono veramente efficaci. Gli scienziati hanno dunque sviluppato un processo di screening basato su estratti di cellule vegetali che consente di identificare i vsiRNAs più efficienti ed efficaci, denominati "efficient antiviral siRNAs (easiRNAs)".

Virus su pomodoro
Pantaleo si è fatto interprete per FreshPlaza delle affermazioni del suo collega Sven Berhens, biochimico del MLU, il quale ha diretto le ricerche e ha affermato che "gli easiRNAs selezionati hanno una migliore affinità per gli AGO. Inoltre, gli easiRNAs sono capaci di riconoscere i punti deboli del genoma virale meglio degli altri. L'efficacia degli easiRNAs è stata dimostrata in planta vaccinando piante di tabacco (Nicotiana benthamiana) infettate da un virus modello, il Tomato bushy stunt virus (TBSV, virus patogeno anche del pomodoro). Il risultato è sorprendente: dopo sei settimane, il 90% delle piante vaccinate non mostra alcun segno d'infezione, mentre tutte quelle non trattate sono state uccise dal virus".

"Se il virus cambia – afferma lo scienziato tedesco - il metodo di screening consente di identificare rapidamente le molecole di RNA idonee per combattere il nuovo invasore. Ciò significa che possiamo essere molto flessibili quando si tratta di combattere nuovi parassiti".

Intanto, è stata già presentata una domanda di brevetto per il metodo rivelato dai ricercatori.

Il potenziale dei vaccini 
"Gli RNA – ha proseguito Pantaleo - sono molecole naturali largamente presenti in natura. I pomodori che arrivano sulle nostre tavole sotto forma di prodotto fresco o come conserve, già contengono tali RNA. Se consideriamo che l'uso dei vaccini ad RNA è potenzialmente efficace per controllare i funghi patogeni del pomodoro e anche agenti dannosi in post-raccolta, ne cogliamo tutte le potenzialità".

Adesso il gruppo di ricerca continuerà a esplorare e migliorare il metodo di screening messo a punto. Le ricerche cercheranno di chiarire le modalità di applicazione e la persistenza sulle piante trattate. Ulteriori studi dimostreranno come i vaccini possano essere prodotti in quantità maggiori e a costi sostenibili. Anche le modalità e l'efficienza di assorbimento dei vegetali vaccinati saranno oggetto di studio.

"Secondo Behrens – ha concluso il ricercatore italiano - è concepibile che la ricerca in tale direzione crei l'occasione di abbattere l'uso di sostanze chimiche in agricoltura, con conseguente vantaggio per l'ambiente, per i consumatori, per i produttori e per tutta la filiera alimentare in aderenza agli obiettivi dell'Agenda Globale per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite".

La ricerca è stata finanziata dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fondazione tedesca per la ricerca) nell'ambito del Center of Collaborative Research 648 e dal Programma di priorità di ricerca dello Stato della Sassonia-Anhalt. Anche l'OCSE ha contribuito a finanziare la mobilità dei ricercatori.

Fonte: Gago-Zachert S. et al. Highly efficacious antiviral protection of plants by small interfering RNAs identified in vitro. Nucleic Acids Research (2019). doi: 10.1093 / nar / gkz678.

Contatti:
Vitantonio Pantaleo PhD
Plant Virology Labs .
Institute for Sustainable Plant Protection
National Research Council
Via Amendola 165/a
70126 Bari, ITALY. c/o UNIBA Campus
Tel.: +39 080 544 2935
Email: vitantonio.pantaleo@cnr.it


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