Gli scienziati della UC Riverside hanno scoperto un’arma molecolare invisibile che le piante usano per attaccare le cellule della muffa grigia invasiva.
Se hai mai visto un frutto peloso nel tuo frigorifero, hai visto la muffa grigia. È un fungo aggressivo che infetta più di 1.400 specie vegetali diverse: quasi tutta la frutta, la verdura e molti fiori. È il secondo fungo più dannoso per le colture alimentari nel mondo, causando perdite annuali di miliardi di raccolti.
Un nuovo articolo sulla rivista Ospite cellulare e microbo descrive come le piante inviano minuscole “bolle” lipidiche dall’apparenza innocue piene di RNA attraverso le linee nemiche, nelle cellule della muffa aggressiva. Una volta dentro, diversi tipi di RNA escono per sopprimere le cellule infettive che li hanno risucchiati.
“Le piante non stanno semplicemente sedute lì a non fare nulla. Stanno cercando di proteggersi dalla muffa, e ora abbiamo un’idea migliore di come lo fanno”, ha detto Hailing Jin, professore del Dipartimento di Microbiologia e Patologia Vegetale presso l’UCR e autore principale della nuova carta.
In precedenza, il team di Jin aveva scoperto che le piante utilizzano le bolle, tecnicamente chiamate vescicole extracellulari, per inviare piccole molecole di RNA in grado di silenziare i geni che rendono virulenta la muffa. Ora, il team ha scoperto che queste bolle possono contenere anche RNA messaggero, o mRNA, molecole che attaccano importanti processi cellulari, comprese le funzioni degli organelli nelle cellule della muffa.
“Questi mRNA possono codificare alcune proteine che finiscono nei mitocondri delle cellule della muffa. Queste sono le centrali elettriche di qualsiasi cellula perché generano energia”, ha spiegato Jin. “Una volta all’interno, rovinano la struttura e la funzione dei mitocondri fungini, inibendo la crescita e la virulenza del fungo.”
Non è del tutto chiaro il motivo per cui il fungo accetta le bolle lipidiche. Jin teorizza che potrebbero semplicemente essere affamati. “Il fungo probabilmente assorbe le vescicole perché vuole solo sostanze nutritive. Non sa che gli RNA sono nascosti nelle vescicole”, ha detto.
La strategia è efficace per le piante, perché una molecola di mRNA può avere un effetto enorme sul fungo. “La bellezza di fornire mRNA, invece di altre forme di armi molecolari, è che un RNA può essere tradotto in molte copie di proteine. Ciò amplifica l’effetto dell’arma mRNA”, ha detto Jin.
La muffa utilizza anche queste stesse bolle lipidiche per fornire piccoli RNA dannosi nelle piante che stanno infettando per sopprimere l’immunità dell’ospite, un’abilità sviluppata come parte di una corsa agli armamenti coevolutiva. Poiché gli RNA si degradano facilmente, le bolle forniscono un’eccellente protezione per il trasporto di carichi vulnerabili, sia per le piante che per i funghi.
“Durante le infezioni, ci sono sempre molte comunicazioni e scambi di molecole in cui piante e funghi cercano di combattere l’uno contro l’altro”, ha detto Jin. “In precedenza si osservava lo scambio di proteine. Ora, la tecnologia moderna ci ha permesso di scoprire un altro importante gruppo di attori in questa battaglia.”
In futuro, gli scienziati sperano di utilizzare questa scoperta per creare fungicidi innovativi ed ecologici. “I fungicidi a base di RNA non lascerebbero residui tossici nell’ambiente e non avrebbero effetti sugli esseri umani o sugli animali. L’RNA è presente nella maggior parte degli alimenti ed è facilmente digeribile”, ha detto Jin.
“C’è una battaglia senza fine per controllare parassiti e agenti patogeni. Se riusciamo a fornire mRNA che interferisce con le funzioni cellulari delle muffe, potremmo essere in grado di aiutare le piante a combattere più efficacemente questa battaglia.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
