1. CHINASI SIMBIOSI SIMILE AL RECETTORE (SYMRK) :
SYMRK è un gene essenziale che funge da custode delle interazioni simbiotiche. Codifica una chinasi simile al recettore, una proteina che funge da sensore sulla superficie cellulare della pianta. SYMRK riconosce segnali specifici rilasciati da microrganismi benefici, avviando il dialogo molecolare che porta alla formazione della simbiosi.
Ad esempio, nella simbiosi legumi-rizobi, SYMRK rileva i segnali flavonoidi secreti dai batteri rizobi. Dopo il riconoscimento, SYMRK innesca eventi di segnalazione a valle che facilitano l'arricciatura dei peli radicali e la formazione di fili infettivi, che guidano la rizobia nei noduli radicali della pianta.
2. CICLOPE (CYC) :
CYC svolge un ruolo cruciale nella regolazione della simbiosi micorrizica arbuscolare (AM), che migliora le capacità di assorbimento dei nutrienti da parte della pianta, in particolare del fosforo. CYC codifica per un fattore di trascrizione, una proteina che controlla l'espressione di altri geni.
In assenza di funghi AM, CYC sopprime l'espressione dei geni coinvolti nella formazione della micorriza. Tuttavia, quando sono presenti i funghi AM, CYC viene sottoregolato, consentendo l'attivazione di questi geni e il successivo instaurarsi della simbiosi.
La precisa regolamentazione del CYC prevede una complessa interazione con altre vie di segnalazione. Ad esempio, nella pianta modello Medicago truncatula, CYC interagisce con una proteina sensore del calcio, DMI3, per mettere a punto l'espressione dei geni correlati all'AM.
3. RADICE INFETTA (IRT) :
L’IRT è un regolatore principale delle interazioni benefiche delle radici con la rizobia che fissa l’azoto, i batteri solubilizzanti il fosfato e i funghi micorrizici. Codifica un piccolo peptide secreto ricco di cisteina che funge da molecola segnale.
L'IRT promuove il reclutamento e la colonizzazione di microbi benefici alterando il profilo dell'essudato della radice, attirando i partner microbici desiderati nella rizosfera (la regione che circonda le radici). Questo meccanismo di segnalazione è essenziale per l'istituzione e la persistenza di associazioni simbiotiche.
Oltre a questi tre geni chiave, altri importanti attori contribuiscono alla simbiosi vegetale. La ricerca in corso su questi geni non solo migliorerà la nostra comprensione delle interazioni pianta-microbo, ma fornirà anche applicazioni pratiche per migliorare i raccolti, l’agricoltura sostenibile e il ripristino degli ecosistemi degradati.
