Importanti risultati sul controllo delle divisioni cellulari nelle piante

E’ in atto un programma di ricerca europeo diretto dal Dr. Pankaj Bacharam Dhonukshe dell’Università di Gent in Belgio, per studiare le relazioni tra l’orientamento delle divisioni cellulari nelle piante e il ruolo dei microtubuli. Com’è noto le cellule vegetali sono strettamente legate tra loro dalla parete cellulare e incapaci di movimento, a differenza di quelle animali. Pertanto è di particolare importanza la disposizione della nuova parete che si verrà a formare in seguito alla divisione mitotica, come ad esempio per tutti i casi di divisioni asimmetriche che preludono ad un differente modo di differenziazione delle cellule figlie, e, più in generale, per la formazione dei diversi organi della pianta. 

In questo contesto, una problematica particolarmente interessante, ma non ancora completamente chiarita, è costituita dalla necessità delle cellule di percepire la loro posizione per potersi organizzare in funzione della giusta direzione e frequenza delle divisioni cellulari, del trasporto di ormoni e, quindi, dello sviluppo morfogenetico in toto di radici, foglie, rami o altre strutture. Basti pensare alla diversa conformazione delle foglie nelle differenti specie vegetali o di particolari fusti come quelli sferici di molte piante grasse, senza considerare la crescita dei frutti con forme caratteristiche della specie a cui appartengono. 

Le ricerche del Dr. Dhonukshe e collaboratori sono state focalizzate sul ruolo dell’auxina, uno degli ormoni di cui è nota da tempo l’importanza per la crescita dei tessuti ed organi vegetali. Peculiarità di questo ormone, a differenza degli altri, è il suo trasporto strettamente polare da cellula a cellula, a partire dall’apice caulinare, attraverso una famiglia di proteine chiamata PIN la quale è localizzata nella zona superiore o basale delle cellule, a secondo della loro polarità. 

Utilizzando l’Arabidopsis thaliana (FOTO), pianta modello per quasi tutte le ricerche molecolari in campo vegetale, il suddetto gruppo di ricercatori ha scoperto che l’orientazione dei microtubuli corticali - che  regola, come si sa, la direzione della divisione cellulare - controlla la localizzazione delle proteine PIN e, quindi, la direzione del trasporto dell’auxina, unitamente al fatto che tali processi sono entrambi regolati dalle stesse molecole denominate CLASP e MAP65. 

Tutto ciò è fondamentale per capire il meccanismo molecolare con il quale le cellule, in base alla loro disposizione, generano i diversi tessuti e nuovi organi nella pianta (Nature 495, Marzo 2013). 

I risultati di queste ricerche non sono solo di importanza teorica ma anche applicativa in campo agrario. Gli studiosi affermano infatti che “il controllo delle divisioni cellulari e del trasporto ormonale potrebbe permettere il disegno di piante più efficienti dal punto di vista produttivo in relazione al contesto ambientale in cui si trovano”.