Uno studio condotto di recente da un gruppo di biologi vegetali del CSHL, sotto la guida del professor Zachary Lippman, ha gettato luce su un fenomeno intrigante: due diverse specie di piante, il pomodoro e l’Arabidopsis thaliana, possono adottare meccanismi regolatori molto diversi per controllare lo stesso gene. Tale differenza è stata ricondotta a cambiamenti genetici radicali sviluppatisi in più di 125 milioni di anni di evoluzione.
Utilizzando avanzate tecniche di editing genomico, i ricercatori hanno generato oltre 70 varianti mutanti di pomodoro e Arabidopsis thaliana, ciascuna delle quali con parti differenti del DNA regolatorio circostante un gene conosciuto come CLV3 rimosse. Dall’analisi dell’effetto di queste mutazioni sulla crescita e sviluppo delle piante, è emerso che modifiche eccessive al DNA regolatorio di CLV3 causavano un incremento notevole nella crescita dei frutti.
Danielle Ciren, membro del team di studio e recente laureata della CSHL School of Biological Sciences, ha illustrato il ruolo cruciale del gene CLV3 nel normale sviluppo delle piante. In assenza di un’attivazione tempestiva di questo gene, le piante adotterebbero forme anomale, portando alla crescita di frutti di dimensioni sproporzionate e, perlopiù, impraticabili. La ricerca del giusto equilibrio tra dimensione e numero di frutti rappresenta un vero dilemma per gli scienziati.
Interessante notare come, per ottenere frutti di dimensioni maggiori nei pomodori, fosse sufficiente modificare aree del DNA vicino all’inizio del gene CLV3 e non alla sua fine. Al contrario, nell’Arabidopsis era necessario interrompere regioni attorno a entrambe le estremità del gene. Ciò rivelava che, lungo l’arco di 125 milioni di anni, queste piante hanno intrapreso percorsi evolutivi divergenti, benché il dettaglio di tale evoluzione resti ancora avvolto nel mistero.
Queste scoperte attestano che la regolazione genetica differisce ampiamente tra le specie vegetali. Comprendere tali variazioni genetiche potrebbe sbloccare nuove potenzialità nell’ingegneria del genoma delle colture, rendendola una pratica più affidabile e prevedibile. Un traguardo del genere non soltanto enuclea nuovi orizzonti scientifici, ma prospetta anche impatti notevoli per agricoltori e coltivatori in tutto il mondo, promettendo rivoluzioni sia nella sicurezza alimentare che nella sostenibilità ambientale.
