Passa ai contenuti principali

COME LE PIANTE SENTONO L'AUMENTO DI TEMPERATURA


Le piante sono estremamente sensibili alla temperatura e sono in grado di percepire anche i cambiamenti più minimi. In uno studio pubblicato sulla gennaio rivista "Cell", viene mostrato come le piante non solo possono 'sentire' l'aumento di temperatura, ma che possono coordinare a seconda dell'incremento della temperatura  una risposta cellulare adeguata - attraverso l'attivazione di centinaia di geni e la disattivazione di altri. I risultati possono aiutare a spiegare come le piante rispondono quando si verificano dei cambiamenti climatici e a creare piante da coltura che saranno in grado di sopportare in misura maggiore lo stress dovuto alle alte temperatura, dicono i ricercatori.
"Abbiamo scoperto il principale regolatore di tutto il trascrittoma della temperatura," ha affermato Philip Wigge del John Innes Centre nel Regno Unito, in riferimento alle migliaia di geni che sono differenzialmente attivati in condizioni più calde a seconda delle temperature.
Utilizzando la pianta modello Arabidopsis thaliana i ricercatori hanno dimostrato che un elemento chiave della sensibilità delle piante alle temperature, la capacità di rilevamento è conferita da una proteina istonica specializzata, soprannominata H2A.Z, che avvolge il DNA in una struttura più compattata conosciuta con il nome di nucleosoma. Quando le temperature si alzano, gli istoni H2A.Z consentono al  DNA di svolgersi  progressivamente.
"Quando la temperatura aumenta il DNA subisce uno svolgimento" dice Wigge  ciò permette ad alcuni geni di accendere e spegnere altri geni. Wigge sospetta che l'alterazione della struttura nucleosomica permetta l'accesso a siti presenti sul DNA ad attivatori di alcuni geni e a repressori di altri geni.
"Oltre ad H2A.Z, i risultati suggeriscono che il grado di allentamento del DNA possa essere sensibile alla variazione di temperatura,"scrivono i ricercatori. "Questo risultato suggerisce un meccanismo diretto attraverso il quale la temperatura può influenzare l'espressione genica, poiché è stato dimostrato che l'RNA Pol II [l'enzima responsabile della trascrizione del DNA in RNA messaggero] non invade attivamente i nucleosomi, ma attende lo srotolamento locale del DNA dai nucleosomi prima di estendere la trascrizione. In questo modo, i geni con RNA Pol II in pausa mostreranno una aumento della  trascrizione a temperature più elevate".


La scoperta di base potrebbe in ultima analisi avere importanti implicazioni per la sicurezza alimentare mondiale, hanno detto i ricercatori.
Poiché il numero di persone in tutto il mondo continua a crescere e con esso anche lo stile di vita diventa sempre più esigente, "si prevede che l'agricoltura mondiale dovrà incrementare la resa dal 70 al 100% nei prossimi 100 anni", ha detto Wigge. "A causa dei cambiamenti climatici sarà impegnativo mantenere i rendimenti attuali, per non parlare di un loro aumento". Colture come il grano sono particolarmente vulnerabili alle estati molto calde e secche, ha aggiunto, come dimostra il fatto che le riserve di grano di recente sono scese al livello più basso degli ultimi 30 anni.
La scoperta che l'espressione del DNA nelle piante potrebbe essere alterato a causa dei cambiamenti di temperatura, potrebbe essere di fondamentale importanza per la produzione di colture resistenti a determinate condizioni ambientali. Il suo team ha in programma di esplorare questa possibilità, studiando il ruolo di questi istoni H2A.Z in  piante modello, che sono più strettamente connesse alle colture.

Commenti

Post popolari in questo blog

IL POTENZIALE IDRICO NELLE CELLULE VEGETALI E NEL TERRENO.

Le piante hanno bisogno di una ingente quantità d'acqua per sopravvivere, solo che di tutta l'acqua che esse assorbono dal terreno, la stragrande maggioranza viene rilasciata nell'atmosfera sottoforma di vapor acqueo a causa di un processo noto come traspirazione ; di conseguenza le piante devono continuamente rimpiazzare l'acqua che perdono con altra che assorbono dal terreno. Ciò causa la formazione di un continuo flusso di acqua che va dal terreno all'atmosfera noto come continuum suolo-pianta-atmosfera . La traslocazione dell'acqua nel sistema suolo-pianta-atmosfera, si basa su differenze di potenziale idrico entro e fra queste tre componenti.

FATTORI ECOLOGICI: relazioni tra organismi e ambiente fattori limitanti e nicchia ecologica.

Il successo di un organismo in un determinato ambiente dipende dalla armonica interazione di vari fattori ecologici. Col termine fattore ecologico  indichiamo qualsiasi componente chimica, fisica, biologica, che può influire sul modo di vivere di un organismo, sulle sue capacità di sfruttare le risorse. L'insieme di fattori ecologici può essere suddiviso in modo un pò arbitrario in due grandi famiglie: fattori biotici e fattori abiotici. I primi sono rappresentati dalle interazioni intraspecifiche (competizione) e interspecifiche ( predazione , simbiosi mutualistica , parassitismo ecc...). Le seconde, sono fattori come il clima, la luce, le caratteristiche chimico-fisiche del suolo ecc...

DECOMPOSIZIONE DELLA MATERIA ORGANICA.

La disponibilità di nutrienti in un suolo può influenzare la produttività primaria , ma quale processo è coinvolto principalmente nel determinare la presenza dei nutrienti in un suolo? Un ruolo di fondamentale importanza è svolto dalla decomposizione. Per fare un paragone se con il processo fotosintetico si assiste alla sintesi di composti organici con la decomposizione si determina un rilascio di composti inorganici, se con la fotosintesi assistiamo ad una fissazione e trasformazione dell'energia solare in energia chimica di legame con la decomposizione abbiamo rilascio di energia nell'ambiente. Un ruolo primario nei processi di decomposizione della materia organica lo svolgono gli organismi del suolo.