Ricerca
Non è una pianta coltivata, né commestibile né bella da avere su un terrazzo, anzi, cerchiamo di sbarazzarcene dai nostri giardini.
Eppure, Arabidopsis thaliana, è la pianta più studiata di sempre nelle discipline delle scienze vegetali.
In questo articolo, vi parlerò un po’ di questa pianta e delle ragioni per cui i ricercatori l’ hanno elevata ad un organismo modello nella ricerca scientifica.
Arabidopsis thaliana appartiene alla famiglia delle Brassicacae ( la stessa di broccoli e cavolo) e cresce come rosetta dal diametro che va dai 2 ai 5 cm, dal quale viene prodotto uno stelo fiorale che può raggiungere i 70 cm. Cresce come pianta spontanea in climi temperati dell’Europa, Asia e Nord Africa ed è stata introdotta anche nelle Americhe ed in Australia.
Da circa 30 anni, è utilizzata come organismo modello nella ricerca, come testimoniato dal vertiginoso aumento di pubblicazioni scientifiche riguardanti Arabidopsis. Ad esempio, soltanto nel 2008 , più di 3800 articoli su Arabdidopsis sono stati aggiunti alla piattaforma di pubblicazioni scientifiche PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed) contro le sole 7 pubblicazioni nel 1979 e le 65 di tutti gli anni precedenti messi assieme. Nessuna altra pianta riesce a tenerne il passo! Tra l’altro, non bisogna dimenticare che è la prima pianta in assoluto il cui genoma è stato completamente sequenziato (The Arabidopsis Genome Initiative, 2000).
Bene, ma cosa la rende così popolare tra i laboratori di tutto il mondo?
Ha un genoma davvero piccolo! Soltanto 5 cromosomi (125 milioni di basi e poco più di 25000 geni), rendendo analisi genetiche relativamente semplici rispetto ad altre piante, il cui genoma risulta esser più esteso e complesso. Basti pensare che il pomodoro ne ha 12, il riso 24, la cipolla 16. Arabidopsis è diploide, rendendo l’identificazione di tratti recessivi molto meno ardua che nelle piante poliploidi (ossia con un corredo cromosomico doppio, triplo, quadruplo e così via) come ad esempio fragola (ottoploide), patata (tetraploide) e grano (tetra- ed esaploide). Non è un caso, dunque, che sia stata la prima pianta ad essere sottoposta a sequenziamento completo, che ha tra l’altro trovato nella scarsa presenza di sequenze ripetute di DNA la ragione di un genoma così piccolo.
Arabidopsis ha un ciclo vitale molto breve. La maggior parte degli ecotipi arrivano alla fioritura dalle sei alle otto settimane dalla semina. La crescita di Arabidopsis non è stagionale quindi è possibile avere più generazioni in un anno. Questo è gold per i genetisti, i quali possono incrociare le piante di Arabidopsis 4 o 5 volte l’anno per la creazione di nuove generazioni per analisi genetiche.
Produce molti semi, migliaia per pianta e si riproduce per autoimpollinazione. Questo risulta nel fatto che le piante hanno un livello di omozigosi molto alto. Ciò significa che se un ricercatore seleziona una pianta interessante, può conservarla all’infinito, semplicemente lasciandola autoimpollinare e raccogliendone i semi, avendo certezza che da questi nasceranno piante geneticamente uguali a quella madre.
La resa di trasformazione genetica attraverso inoculazioni con Agrobacterium tumefaciens per la creazione di Arabidopsis transgenico è altissima. Questo permette la creazione di Arabidopsis OGM per tutta una serie di analisi genetiche (sì, gli OGM non sono solo prodotti da quelle cattivone delle aziende multinazionali).
Per Arabidopsis sono disponibili ampissime risorse genetiche. I due maggiori siti di conservazione di materiale di Arabidopsis sono l’ABRC (Arabidopsis Biological Resource Center) https://abrc.osu.edu/) negli Stati Uniti ed il NASC ( The European Arabidopsis Stock Centre http://arabidopsis.info/). Questi centri raccolgono e distribuiscono su richiesta varietà naturali, incroci e mutanti sviluppati dai ricercatori di tutto il mondo. In più, tutte le informazioni e tutte le pubblicazioni raccolte dalla ricerca sono raccolte in un enorme database, il TAIR ( The Arabidopsis Information Center https://www.arabidopsis.org/).
Insomma, per concludere, Arabidopsis è un vero e proprio fuoriclasse della ricerca!
Vi lascio con questo time lapse che ne documenta lo sviluppo, dalla germinazione a fioritura.
Enjoy!
Claudio Cropano
“Tanto vale l’uomo, tanto vale la sua terra”
Ho 23 anni e vivo a Wageningen (Paesi Bassi) dove sto conseguendo la Laurea Magistrale in Plant Sciences alla Wageningen University and Research Centre.
Dopo un periodo di studio all’ Instituto Politécnico de Viana do Castelo (Portogallo), nel 2014 ho conseguito la laurea triennale in Tecnologie Agrarie all’Università degli studi di Napoli “Federico II”.
Mi intriga molto il lato scientifico dell’agricoltura, disciplina tutt’oggi reputata nell’immaginario collettivo come un qualcosa di molto approssimativo e stereotipata come attività di basso livello. A mio avviso, queste sono le conseguenze di quanto poco si conosca del mondo agricolo. Da questo presupposto, ho colto al volo l’opportunità di partecipare all’allestimento di questo blog: la buona informazione come uno dei fattori chiave per destare l’attenzione su tematiche di primaria importanza, le quali non sono sempre percepite come tali.
Conosco l’Accademia dei Georgofili e sono un accanito lettore dei suoi articoli su www.georgofili.info e un affascinato della sua storia. Penso che le giornate studio, i convegni, le mostre ed i dibattiti siano ancora dei mezzi fondamentali per sollecitare e stimolare la curiosità sulle tematiche agricole, qualcosa in più forse andrebbe fatto, in merito al conferimento di borse di studio e/o di ricerca a giovani talentuosi oppure per l’approfondimento di specifiche tematiche.
Nell’immediato e nel prossimo futuro uno dei vari compiti affidati all’agricoltura è quello di sfamare una popolazione mondiale che è proiettata a crescere fino a 9 miliardi di persone entro il 2050. Saranno dunque richieste innovazioni scientifiche e tecnologiche atte a far fronte a questa crescente richiesta di cibo rispettando, in ogni caso, i principi della sostenibilità ambientale. Nello stesso tempo, la conservazione del paesaggio rurale, l’aspetto sociale e didattico dell’agricoltura dovranno rappresentare ancora i presupposti sui quali il mondo agricolo si basa.
Contatti: cropano.claudio@libero.it oppure claudio.cropano@gmail.com
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