I ricercatori hanno portato alla luce nuove informazioni su un composto vegetale che potrebbe essere utilizzato per aiutare a sviluppare erbicidi e trattamenti migliori per le malattie umane.
Il loro studio, pubblicato sulla rivista eLife , affronta la questione di come le sostanze chimiche naturali delle piante chiamate glucosinolati (GSL) evolvono la capacità di interagire con i geni negli esseri umani, insetti, batteri e altre piante.
I GSL sono metaboliti evolutivamente giovani di difesa che si trovano in piante pungenti come senape, cavolo e rafano. Aiutano la pianta a difendersi da insetti e agenti patogeni fornendo anche molti dei sapori che ci piacciono in queste verdure. I composti sono anche fonte di molti benefici nutrizionali protettivi forniti dalle piante, a causa della loro interazione con le proteine del nostro corpo.
"La maggior parte dei prodotti farmaceutici è ottenuta da piante, suggerendo che è relativamente comune per i composti vegetali interagire con i geni umani, " dice il primo autore Frederikke Malinovsky, Assistant Professor presso il DynaMo Center dell'Università di Copenaghen. "Guardando Arabidopsis thaliana, o crescione, volevamo scoprire esattamente come tali composti evolvono la capacità di farlo".
Lavori recenti suggeriscono che, di fronte allo stress ambientale, le piante possono misurare i GSL per riallocare rapidamente le risorse per coordinare la crescita e la difesa delle piante. Malinovsky e il suo team credevano che se questi composti potessero indurre cambiamenti nella crescita delle piante, ciò significa che dovrebbero avere una capacità di segnalazione intrinseca della difesa.
Utilizzando composti purificati, il team ha esaminato le proprietà di segnalazione tra i GSL testando la loro capacità di indurre risposte di difesa nelle piantine di Arabidopsis. Hanno scoperto che un GSL unico chiamato 3-idrossipropilglucosinolato (3OHPGSL) inibisce la crescita delle radici nelle piante.
"L'alimentazione di 3OHPGSL a una serie di piante e lievito di birra ha portato a una crescita alterata in quasi tutti questi organismi, " spiega l'autore senior Daniel Kliebenstein, DynaMo Center Partner e Professore presso il Dipartimento di Scienze Vegetali dell'Università della California, Davis. "Usando i mutanti di Arabidopsis, abbiamo dimostrato che questo GSL unico influenza l'antico e ampiamente condiviso complesso TOR (Target of Rapamicina), che controlla il metabolismo nell'uomo, lievito, piante e molti altri organismi. Questa è la prima prova che un metabolita di difesa evolutivamente giovane può regolare un'antica via di segnalazione, e questo potrebbe non essere l'unico caso in cui si verifica un tale evento."
Kliebenstein aggiunge che la capacità del 3OHPGSL di influenzare il complesso TOR potrebbe aiutare nello sviluppo di nuovi farmaci correlati al TOR che possono affrontare una serie di malattie umane. Inoltre, poiché il composto influisce sulla crescita delle piante, potrebbe essere utilizzato nella creazione di erbicidi nuovi e migliorati.
