{"id":63963,"date":"2021-04-09T10:12:08","date_gmt":"2021-04-09T08:12:08","guid":{"rendered":"https:\/\/appelloalpopolo.it\/?p=63963"},"modified":"2021-04-08T19:14:31","modified_gmt":"2021-04-08T17:14:31","slug":"dalla-pianta-allinsetto-la-storia-inusuale-di-un-gene-dirottato","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/appelloalpopolo.it\/?p=63963","title":{"rendered":"Dalla pianta all\u2019insetto, la storia inusuale di un gene dirottato"},"content":{"rendered":"

di SCIENZA IN RETE (Paola Bonfante)<\/strong><\/p>\n

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Un recente lavoro pubblicato su Cell dimostra per la prima volta il trasferimento genico da una pianta a un insetto: in particolare, la mosca bianca\u00a0Bemisia tabaci<\/em>, uno dei principali parassiti delle piante, ha acquisito il gene che le permette di codificare un enzima per detossificare i\u00a0glicosidi fenolici, che la pianta produce proprio per difendersi dai parassiti. Ma la stessa strategia che la mosca impiega quindi per proteggersi dai glicosidi potrebbe in futuro permetterci di controllare gli insetti, per esempio inibendo il gene “rubato”.<\/p><\/blockquote>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Si sa: gli insetti sono tra gli organismi pi\u00f9 di successo presenti sulla terra. Ci sono circa un milione di specie identificate, ma le stime parlano di circa dieci milioni di specie esistenti, con l’impressionante\u00a0numero<\/a>\u00a0di 1,4 miliardi di insetti per ogni essere umano. Gli insetti hanno un duplice ruolo nei confronti delle piante: rappresentano da una parte la base dell’evoluzione delle angiosperme come impollinatori; dall’altro sono tra i patogeni pi\u00f9 pericolosi e creano danni cospicui alle coltivazioni, con importanti perdite non solo economiche ma anche di impatto sul benessere della societ\u00e0, perch\u00e9\u00a0mettono in pericolo<\/a>\u00a0la disponibilit\u00e0 di cibo.<\/p>\n

Un gruppo internazionale di ricercatori cinesi, americani, belgi e svizzeri in un\u00a0lavoro<\/a>\u00a0pubblicato su Cell, aggiunge un’altra tessera alle strategie di attacco degli insetti. Gli autori dimostrano che un insetto patogeno polifago e molto diffuso nel mondo, la mosca bianca del tabacco\u00a0Bemisia tabaci<\/em>, deve il suo successo successo all\u2019aver \u201csottratto\u201d alla pianta ospite un gene che permette di detossificare dei glicosidi fenolici, molecole tossiche che appartengono al grande gruppo dei metaboliti secondari delle piante. Sono formate da un gruppo fenolico unito a uno zucchero, e la pianta le produce proprio per difendersi dal suo patogeno. In questo modo\u00a0Bemisia tabaci<\/em>\u00a0pu\u00f2 nutrirsi sulla pianta senza correre alcun pericolo.<\/p>\n

Trasferimenti inaspettati e prospettive di applicazione<\/h2>\n

Il lavoro \u00e8 interessante per molti motivi. Intanto si tratta del primo esempio di trasferimento orizzontale di un gene funzionante da una pianta a un insetto. I trasferimento genici tra procarioti sono numerosi e ben studiati, ma sono anche noti trasferimenti tra eucarioti: \u00e8 il caso del\u00a0trasferimento di geni fungini ad alcuni afidi<\/a>\u00a0che diventano rossi perch\u00e8 imparano a codificare per la sintesi di carotenoidi. Ma il trasferimento di un gene funzionante da pianta a insetto non \u00e8 mai stato segnalato: \u00e8 davvero eccezionale.<\/p>\n

Un altro motivo che rende importante questo studio \u00e8 la sua ricaduta applicativa: questa piccola mosca bianca – pi\u00f9 imparentata con gli afidi che con le mosche – \u00e8 uno dei pi\u00f9 pericolosi parassiti delle piante. Come molti afidi, si nutre della linfa zuccherina delle piante, espellendo nel contempo una sostanza appiccicosa e dolce, chiamata melata, che \u00e8 un terreno fertile per le muffe, che si insediano velocemente. Inoltre, le mosche bianche sono anche vettori di virus fitopatogeni. Nel loro lavoro, Xia e colleghi dimostrano che se si inibisce l’espressione del gene di origine vegetale\u00a0BtPMaT1<\/em>, la mosca bianca del tabacco diventa molto pi\u00f9 sensibile alle molecole tossiche naturalmente prodotte dalla pianta. La scoperta apre quindi la strada a nuove tecniche di controllo.<\/p>\n

Dopo aver dimostrato che\u00a0BtPMaT<\/em>\u00a0non era un contaminante di origine vegetale ma \u00e8 inserito nel genoma dell’insetto, dove si esprime nell’intestino, e che origina effettivamente da un trasferimento orizzontale, i ricercatori hanno realizzato una serie di interessanti esperimenti funzionali, sia biochimici che genetici. Hanno dimostrato in primo luogo che l’enzima codificato dal gene \u201crubato\u201d alle piante permette di trasferire un gruppo chimico sui glucosidi fenolici prodotti dalla pianta, rendendoli innocui. Il silenziamento del gene ha un effetto diretto sulla vitalit\u00e0 di\u00a0B. tabaci<\/em>: negli esperimenti in cui l’insetto cos\u00ec modificato era nutrito con i glicosidi fenolici, la mortalit\u00e0 saliva immediatamente. Inoltre, quando si permette alle\u00a0mosche\u00a0di attaccare una pianta di pomodoro nella quale \u00e8 stata introdotta una molecola di RNA a doppio filamento in grado di arrestare l’espressione di\u00a0BtPMaT<\/em>, gli insetti muoiono nella maggior parte dei casi.<\/p>\n

Domande aperte<\/h2>\n

Tuttavia la domanda a cui \u00e8 veramente difficile rispondere \u00e8: come ha fatto\u00a0B.tabaci<\/em>\u00a0a \u201crubare\u201d il gene alla pianta? Alcuni commentatori su Nature\u00a0suggeriscono<\/a>\u00a0che qualche virus abbia funzionato da trasportatore genetico. Anche il nome della pianta donatrice \u00e8 sconosciuta, cos\u00ec come il momento del trasferimento.<\/p>\n

\u00c8 curioso pensare che la mosca abbia adottato la stessa strategia di difesa che la pianta ha sviluppato proprio per proteggersi dai patogeni, e che questa stessa strategia possa essere adottata da noi per controllare la mosca. Come scrivono gli autori, il meccanismo richiama all\u2019aneddoto narrato da un autore cinese del terzo secolo prima di Cristo, Han Fei: \u201cAttacca il tuo scudo con la tua lancia\u201d.<\/p>\n

Questa bella ricerca \u00e8 anche un esempio straordinario di come lo studio dell’evoluzione e le attuali analisi filogenomiche possano da una parte aprire scenari del tutto nuovo (le piante come riserve genetiche per gli insetti) e dall’altra offrire nuove idee per capire i complicati meccanismi che sono alla base delle interazioni pianta-patogeni, siano essi funghi, batteri o insetti, permettendo di studiare nuove strategie di protezione delle colture.<\/p>\n

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