Il danno al DNA è una minaccia costante per tutti gli organismi viventi, comprese le piante. Può essere causato da vari fattori, come le radiazioni ultraviolette (UV) della luce solare, sostanze chimiche e processi metabolici naturali. Per contrastare i danni al DNA, le piante hanno sviluppato un arsenale di meccanismi di riparazione del DNA per mantenere l’integrità del genoma.
La visione tradizionale della riparazione del DNA nelle piante è stata un compromesso tra crescita e riparazione. Quando le piante si concentrano su una crescita rapida, assegnano meno risorse alla riparazione del DNA, rendendole più vulnerabili ai danni. Al contrario, quando danno priorità alla riparazione del DNA, la loro crescita rallenta. Questo meccanismo di compromesso impedisce alle piante di investire troppa energia nella riparazione del DNA a scapito della crescita e viceversa.
Tuttavia, l’ultima scoperta del team mette in discussione questa convinzione di lunga data. Hanno scoperto che le piante possiedono una notevole capacità di ottimizzare i processi di riparazione del DNA senza compromettere la crescita. Questa svolta è arrivata dallo studio di una proteina specifica chiamata RAD5A nella pianta modello Arabidopsis thaliana.
RAD5A svolge un ruolo fondamentale nella riparazione del DNA. Il team ha scoperto che le piante possono controllare l'attività di RAD5A per bilanciare la riparazione e la crescita del DNA. In condizioni di crescita normali, le piante limitano l’attività di RAD5A, consentendo loro di concentrarsi sulla crescita mantenendo una sufficiente riparazione del DNA. Tuttavia, quando esposte a condizioni che causano danni al DNA, come le radiazioni UV, le piante aumentano rapidamente l’attività di RAD5A, aumentando l’efficienza di riparazione del DNA senza ostacolare significativamente la crescita.
Questa doppia funzionalità di RAD5A consente alle piante di adattarsi rapidamente alle mutevoli condizioni ambientali e di mantenere un delicato equilibrio tra crescita e riparazione del DNA. La scoperta fornisce una nuova strada per esplorare la resilienza delle piante e sviluppare strategie per migliorare le prestazioni delle colture in ambienti difficili.
Il significato di questa scoperta va oltre la biologia vegetale fondamentale. Potrebbe avere applicazioni pratiche in agricoltura, in particolare nelle colture che sono meglio attrezzate per resistere agli stress ambientali, come l’aumento delle radiazioni UV dovuto ai cambiamenti climatici. Sfruttando i meccanismi naturali di ottimizzazione della riparazione del DNA nelle piante, gli scienziati possono creare colture più resilienti in grado di soddisfare in modo sostenibile le esigenze di un mondo in cambiamento.
