I prioni aiutano le piante a formare ricordi

Le proteine anomale collegate al morbo della mucca pazza potrebbero essere responsabili della memoria negli organismi vegetali, e aiutarli a decidere quando fiorire.

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Un esemplare di Arabidopsis thaliana.|naturgucker.de / enjoynature.net, Flickr

I prioni, le proteine patologiche legate, negli animali, a malattie degenerative come il "morbo della mucca pazza", potrebbero aiutare le piante a modificare la loro attività in base agli eventi passati, determinando per esempio il periodo della fioritura. In pratica, potrebbero essere coinvolti nella memoria delle piante, una caratteristica dei vegetali nota da tempo, ma dal funzionamento in parte sconosciuto. 

Che le piante godano di un particolare sistema di "ricordi" delle condizioni ambientali esterne è ormai un fatto consolidato. Alcuni vegetali, per esempio, posticipano il periodo della fioritura se le condizioni di luce e temperatura successive al freddo invernale non sono ancora ideali, come se "ricordassero" il freddo passato.

 

Errore contagioso. I prioni sono proteine patologiche che si differenziano da quelle normali per il modo in cui la loro catena di amminoacidi viene avvolta. Una volta andato incontro a un "ripiegamento scorretto" (misfolding, in inglese) un prione può trasmettere questa caratteristica alle proteine circostanti, in un disastroso effetto domino (tipico, per esempio, della malattia di Creutzfeld-Jacobs, una patologia neurodegenerativa da prioni umana legata all'encefalopatia spongiforme bovina, il "morbo della mucca pazza").

 

Un altro modo per ricordare. Questa capacità di contaminazione tra prioni è sfruttata dai lieviti come forma di memoria, per esempio per adattarsi a nuovi luoghi in cui crescere e trasmettere questa abilità alle generazioni successive. Il sospetto è che le piante li usino allo stesso modo.

 

Susan Lindquist, del Massachusetts Institute of Technology, ha applicato tecniche statistiche per trovare prioni all'arabetta comune (Arabidopsis thaliana) una pianta spessa usata come modello negli studi vegetali. Ha così identificato quattro proteine coinvolte nella fioritura con una struttura che in alcune porzioni ricorda quella dei prioni dei lieviti.

 

La prova del nove. Lindquist ha poi sostituito ai prioni dei lieviti studiati, le proteine simili a prioni individuate nell'arabetta: tre dei quattro frammenti proteici della pianta si sono effettivamente comportati da prioni, e hanno trasmesso il misfolding alle proteine circostanti. Questa è la prima volta che una proteina con struttura simile a prione è stata trovata nei vegetali, anche se «non sappiamo ancora di preciso che ruolo svolga nelle piante, quindi è bene essere cauti», conclude Lindquist.

 

27 Aprile 2016 | Elisabetta Intini