Ricercatori di Leida e austriaci sono riusciti a scoprire ulteriormente come una cellula vegetale trasmette specificamente l'ormone della crescita auxina alla cellula successiva. Tre proteine che si uniscono come un cluster sembrano essere essenziali per questo processo di trasporto. "Questa scoperta risolve un pezzo importante del puzzle", afferma il professor Remko Offringa.
L'ormone auxina può essere visto come il motore della crescita di una pianta. L'auxina determina come e dove cresce una pianta, sia per le foglie che per le radici. Ma come fa l'ormone della crescita a finire nel posto giusto nella pianta? Finora si sapeva che le proteine di trasporto trasportano l’auxina da una cellula all’altra. Queste proteine sono una sorta di mini canali mobili nella membrana cellulare sulla superficie della cellula.
Cellula vegetale come una scatola
"Supponiamo di vedere una cellula vegetale come una scatola rettangolare", afferma Remko Offringa, professore di genetica dello sviluppo vegetale. "Quindi queste proteine di trasporto devono raccogliersi su uno dei lati per trasmettere specificatamente l'auxina alla cellula successiva. Quella cellula poi lo trasmette alla cellula accanto nello stesso modo.' E così una pianta garantisce che l'auxina venga trasportata dalle cellule produttrici di ormoni al luogo in cui la pianta ha bisogno di crescere.
Offringa aveva già scoperto che le cosiddette proteine chinasi etichettano le proteine di trasporto con gruppi fosfato. Ciò consente loro di determinare su quale lato della cellula si raccolgono le proteine di trasporto e quindi in quale direzione viene pompata l'auxina.
Catena importante
Storia chiara, penseresti. Eppure mancava ancora qualcosa, dice Offringa. "Come si forma un simile accumulo di proteine di trasporto su un lato della membrana cellulare?" Ora abbiamo scoperto un collegamento importante in questo, insieme ai colleghi dell'Istituto di scienza e tecnologia austriaco.' Il team ha pubblicato questa scoperta l'11 marzo sulla rinomata rivista Current Biology.
Complesso stabile
Il problema risiede nelle proteine di trasporto. Questi si trovano nella membrana cellulare della cellula vegetale e possono muoversi al suo interno. Le proteine possono quindi trovarsi non solo nella parte superiore o inferiore della cellula, ma anche sui lati. 'Abbiamo scoperto che è coinvolto un altro gruppo di proteine, vale a dire le proteine MAB. Una tale proteina MAB interagisce con la proteina di trasporto marcata e la proteina chinasi, che insieme formano una sorta di cluster. Poiché il mazzo è piuttosto voluminoso, rimane ordinatamente sul lato destro della cella.'
I ricercatori lo hanno dimostrato confrontando cellule vegetali normali con cellule vegetali mutanti che non avevano proteine chinasi o proteine MAB. Negli ultimi due casi non sembrava esserci accumulo di proteine di trasporto su un lato della cellula. I ricercatori hanno così dimostrato che sia la proteina chinasi che quella MAB sono essenziali per il corretto trasporto dell'auxina.
Più forti insieme
"La nostra pubblicazione è un buon esempio di come la scienza può funzionare", afferma Offringa. «Lavoro con Jiri Friml, il capogruppo dei nostri colleghi austriaci, da quasi vent'anni. Quindi lo conosco bene. Ma ci è capitato di condurre questa ricerca sulle proteine MAB indipendentemente le une dalle altre. Abbiamo scoperto durante una conferenza che stavamo lavorando sullo stesso argomento. Si è poi scoperto che i nostri dati si completavano bene a vicenda." Per Offringa la collaborazione era l’unico passo logico successivo. «Puoi anche scegliere di pubblicarli entrambi tu stesso, ma in questo caso avremmo entrambi una storia incompleta. Ora abbiamo una pubblicazione molto più forte insieme e ognuno riceve ancora il riconoscimento che merita.'
Cosa fa crescere una pianta verso la luce?
Metti una pianta al sole e crescerà storta in pochissimo tempo. Ma perché? Dieci anni fa, Remko Offringa e colleghi hanno mappato per la prima volta questo meccanismo a livello molecolare. Anche in questo caso le proteine auxina, trasporto e chinasi sembrano svolgere un ruolo cruciale.
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