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Ricercatori chiariscono come i fiori creano parti maschili e femminili


Mostrato il corso dell'evoluzione: tracciando come una mutazione genetica avvenuta oltre 100 milioni di anni fa ha consentito ai fiori di fare parti maschili e femminili in modi diversi

Alcuni botanici dell'Università di Leeds nel Regno Unito hanno mostrato il corso dell'evoluzione, tracciando come una mutazione genetica avvenuta oltre 100 milioni di anni fa ha consentito ai fiori di fare parti maschili e femminili in modi diversi. Oltre a dimostrare come la diversità sia causata da questi "errori" genetici, la ricerca dovrebbe dare il via a ulteriori studi su come le piante fanno i fiori, le origini dei frutti che mangiamo. La ricerca, in parte finanziata da una borsa di formazione per la ricerca Marie Curie del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE, è stata di recente presentata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

In diverse piante, il gene coinvolto nella creazione di organi maschili e femminili si è duplicato creando due copie molto simili tra di loro. Nell'arabetta (Arabidopsis), per esempio, una copia fa ancora parti maschili e femminili, ma l'altra copia ha assunto un ruolo completamente diverso e fa aprire i baccelli dei semi. Allo stesso modo nella bocca di leone (Antirrhinum), entrambi i geni sono ancora legati agli organi sessuali, ma una copia produce principalmente parti femminili, mantenendo un ruolo minore negli organi maschili, mentre l'altra copia può produrre soltanto parti maschili.

"La bocca di leone si trova sul limite della divisione dei compiti di produrre organi maschili e femminili tra questi due geni, un momento chiave nel processo evolutivo," ha detto il ricercatore a capo del progetto, Brendan Davies, professore di Sviluppo delle piante presso la Facoltà di scienze biologiche di Leeds.
"Più geni con ruoli diversi danno a un organismo una maggiore complessità e aprono la via alla diversificazione e alla creazione di nuove specie."

Andando indietro attraverso l'"albero" evolutivo delle piante da fiore, i ricercatori hanno determinato che la duplicazione del gene è avvenuta circa 120 milioni di anni fa. La mutazione però che separa come la bocca di leone e l'arabetta usano questo ulteriore gene è emersa circa 20 milioni di anni dopo.

I ricercatori hanno scoperto che il diverso comportamento del gene in ogni pianta era legato a un aminoacido. Nonostante i geni sembrino molto simili, alcune delle proteine che codificano sono prive di questo aminoacido. Quando è presente, l'attività della proteina è limitata a produrre solo parti maschili, ma quando l'aminoacido non c'è, la proteina è in grado di interagire con una serie di altre proteine coinvolte nella produzione di fiori, che permette di produrre sia parti femminili che maschili, hanno detto i ricercatori.

"Una piccola mutazione nel gene inganna il meccanismo della pianta facendole inserire un aminoacido in più e questo piccolissimo cambiamento ha creato una differenza enorme nel modo in cui queste piante controllano la creazione dei loro organi riproduttivi," ha spiegato il professor Davies. Ha detto che questo processo rappresentava l'"evoluzione in azione", ma ha precisato che "non sappiamo ancora se questa mutazione si rivelerà un vicolo cieco e non andrà oltre o se porterà ad altre complessità".

Tuttavia il professor Davies ha detto che la ricerca è stata "un eccellente esempio di come un'imperfezione casuale scateni un cambiamento evolutivo", sottolineando che "se vivessimo in un mondo perfetto, esso sarebbe molto meno interessante, senza diversità e cambiamenti che permettono lo sviluppo di nuove specie".

I ricercatori hanno in programma di esaminare le interazioni della proteina che permette la produzione di parti sia maschili che femminili come parte di un ulteriore studio della base genetica attraverso la quale le piante producono i fiori.

Fonte: Cordis (30/11/2010)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: fiori
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