Sistema immunitario delle piante, come quelli degli uomini e degli animali, devono affrontare un difficile gioco di equilibri:devono organizzare risposte contro agenti patogeni in continua evoluzione, ma non devono esagerare. Le risposte immunitarie richiedono energia e risorse e spesso coinvolgono le piante che uccidono le proprie cellule infette per impedire la diffusione dei patogeni.

I ricercatori della Durham University nel Regno Unito hanno identificato un collegamento cruciale nel processo con cui le piante regolano le loro risposte antivirali. La ricerca è pubblicata nel numero del 2 marzo del Journal of Biological Chemistry .

Il laboratorio di Martin Cann a Durham, in collaborazione con i laboratori di Aska Goverse all'Università di Wageningen e Frank Takken all'Università di Amsterdam, studiato una proteina recettore chiamata Rx1, che si trova nelle piante di patate e rileva l'infezione da un virus chiamato virus della patata X.

Il legame a una proteina del virus attiva Rx1 e avvia una catena di eventi che porta la pianta a sviluppare una risposta immunitaria. Ma l'esatta sequenza degli eventi cellulari e il modo in cui l'attivazione di Rx1 è stata tradotta in azione dal resto della cellula era sconosciuta.

"Il nostro studio ha rivelato un eccitante, e inaspettato, legame tra attacco patogeno e DNA vegetale, " ha detto Cann.

Nello specifico, lo studio ha mostrato che Rx1 unisce le forze con una proteina chiamata Glk1. Glk1 è un fattore di trascrizione, il che significa che si lega a specifiche regioni del DNA e attiva i geni coinvolti nella morte cellulare e in altre risposte immunitarie delle piante. Il team ha scoperto che quando Glk1 si legava all'Rx1 attivato dal virus è stato in grado di attivare i geni di difesa appropriati.

interessante, quando la proteina virale era assente, Rx1 sembrava avere l'effetto opposto, impedendo in realtà a Glk1 di legarsi al DNA. In questo modo, ha impedito una risposta immunitaria inappropriata.

"(L) la risposta immunitaria comporta la riprogrammazione dell'intera cellula e spesso anche dell'intera pianta, " Ha detto Cann. "Una parte importante di questo processo normativo non è solo consentire l'attivazione, ma anche assicurarsi che l'intero sistema sia spento in assenza di infezione".

Poiché oltre un terzo del potenziale raccolto annuale globale viene perso a causa di agenti patogeni e parassiti, l'allevamento di piante con un sistema immunitario migliore è una sfida importante. Comprendere come questo sistema immunitario è regolato al livello di attività appropriato offre ai ricercatori più idee sui punti nella via di segnalazione immunitaria che potrebbero mirare ad aumentare la capacità di base della pianta di resistere alle malattie.

"Per aumentare la resa (del raccolto), c'è un urgente bisogno di nuove varietà che siano resistenti a questi stress, " Ha detto Cann. "Una comprensione meccanicistica di come le piante resistono o superano l'attacco dei patogeni è fondamentale per sviluppare nuove strategie per la protezione delle colture".