Le piante sono molto più ingegnose di quanto si pensasse una volta. Gli scienziati hanno recentemente scoperto che Cuscuta, una problematica pianta parassita che causa ogni anno danni per milioni di dollari alle colture, può praticamente manomettere i geni del suo ospite.

Hai letto bene. Una pianta parassita può manomettere i geni del suo ospite, rendendo l’ospite più vulnerabile in futuro.

Sapevamo già che esiste muschio che può rimuovere l’arsenico dall’acqua. Abbiamo appena scoperto che le piante possono imparare a reagire agli stimoli come farebbe un animale. Le piante possono guarirci. Migliorano il nostro umore semplicemente esistendo. Ma che le piante possano manomettere i geni di altri organismi è una cosa completamente nuova.

Questa ricerca è un po’ tecnica, ma resisti – la renderemo digeribile.

Cuscuta può condividere RNA con le sue piante ospiti. L’RNA agisce essenzialmente come un messaggero, aiutando gli organismi viventi a trasportare istruzioni dal DNA. Il microRNA è una sottocategoria di RNA che aiuta specificamente altri tipi di RNA ad attivarsi o disattivarsi.

 

Rinfresca la tua conoscenza di biologia universitaria con questo video, o semplicemente ricordati che il microRNA può spegnere i geni interagendo con altri tipi di RNA. Almeno una pianta parassita usa il microRNA come arma.

 

Per un po’ di tempo, i ricercatori non sapevano perché Cuscuta condividesse RNA con i suoi ospiti. 

 

I ricercatori hanno appena trovato la ragione. Il microRNA di Cuscuta stava effettivamente spegnendo i geni nella pianta ospite, rendendo la pianta più vulnerabile agli attacchi di Cuscuta.

Non sanno ancora esattamente come tutto ciò funzioni.

Jim Westwood, uno dei ricercatori autori dello studio originale, non è timido riguardo all’importanza delle loro scoperte. In un’intervista a Virginia Tech News, ha detto: “L’interazione ospite-parassita coinvolge l’uso del microRNA come messaggeri della sventura. Stanno dirottando informazioni dall’ospite… I microRNA sono una nuova classe di armi usate nella guerra biologica.”

I ricercatori stanno studiando il microRNA da un po’ come possibile modo per le piante di comunicare tra loro (e attaccarsi a vicenda). Una ricerca del 2016 ha scoperto che le erbe parassite potevano rubare informazioni genetiche dai loro ospiti e usare queste informazioni per attaccarli ulteriormente.

Ora che i ricercatori sanno cosa fa Cuscuta per indebolire le difese della pianta ospite, stanno concentrando la ricerca su come Cuscuta ci riesca. Quando riusciranno a capire come Cuscuta esegue questo attacco furtivo, potranno mettere in campo contromisure.

Essendo le piante parassite responsabili di tanti danni a colture importanti ogni anno, capire come controllare Cuscuta è una priorità alta per l’agricoltura industriale. Cuscuta è anche ciò che si chiama un parassita obbligato, cioè non può sopravvivere senza una pianta ospite.

 

 

Come una pianta parassita trasferisce il suo microRNA nell’ospite

 

Cuscuta usa gli stessi meccanismi per rubare nutrienti e condividere microRNA. Questa pianta parassita si collega al sistema vascolare delle sue piante ospiti, sottraendo acqua e nutrienti. Normalmente, una pianta ospite attiva difese non appena si rende conto di essere stata “manomessa”.

Molte piante attaccate da un parassita producono proteine che causano agglomerazioni volte a bloccare il flusso di nutrienti nella zona affetta. I ricercatori hanno dimostrato che il microRNA di Cuscuta prende di mira i geni che codificano questo comportamento di aggregazione. Questi geni sono molto simili in molte specie diverse, il che significa che Cuscuta può colpire molte tipologie di piante con una sola strategia di attacco basata sul microRNA.

Colpire i geni che codificano per le proteine che producono queste aggregazioni può sembrare un percorso complesso. In realtà questa strategia significa che Cuscuta ottiene un flusso continuo di nutrienti dal suo ospite. Invece di tentare di affrontare una riduzione del flusso di nutrienti, il microRNA di Cuscuta forza semplicemente la pianta ospite a condividere liberamente nutrienti.

Onestamente, è un po’ inquietante.

I ricercatori sospettano anche che gli attacchi basati sul microRNA siano più comuni tra piante e funghi di quanto si pensasse. Creare un modo per far difendere le colture importanti dalle piante parassite potrebbe far risparmiare agli agricoltori milioni di dollari ogni anno.