IL RISO EVOLVE (NON IL DNA)

Secondo uno studio cinese le piante di riso possono ereditare la tolleranza al freddo senza alterare il loro genoma. E’ un segnale che le pressioni ambientali inducono cambiamenti ereditari nell’evoluzione ma non alterano il DNA di un organismo. Lo studio ha condotto esperimenti che dimostrano, per la prima volta, il meccanismo di questi cambiamenti: modifiche “epigenetiche” ai marcatori chimici del DNA della pianta che in realtà non alterano le sequenze stesse.

E’ stata identificato una varietà di riso asiatico suscettibile al freddo, che produceva meno semi vitali se coltivata in ambienti più freddi. Proprio quando le piante si stavano preparando a iniziare la riproduzione, i ricercatori le hanno poste in una camera a -15 °C per 7 giorni, prima di riportarle in un ambiente naturale. I semi sono stati raccolti dalle piante che hanno prodotto il maggior numero di semi e la generazione successiva è stata sottoposta allo stesso stress da freddo. I ricercatori hanno notato che, alla terza generazione, una varietà ha prodotto molti semi, nonostante lo stress da freddo. Le piante hanno mantenuto questa capacità per le cinque generazioni in cui i ricercatori hanno continuato l’esperimento. La scoperta ha richiesto quattro anni di coltivazione e piantagione e molti altri anni per confermare la stabilità dei cambiamenti.

Per escludere la possibilità che questo adattamento fosse dovuto a una differenza nella sequenza del DNA delle piante tolleranti al freddo, i ricercatori hanno sequenziato i genomi di queste piante e di quelle che non erano state sottoposte a freddo e non avevano sviluppato la stessa tolleranza. Non hanno trovato differenze genetiche che potessero aver contribuito alla tolleranza al freddo delle piante.

I ricercatori hanno poi cercato marcatori “epigenetici”, piccole molecole in grado di regolare l’attività genica, che differissero tra le due varietà di piante. Hanno scoperto che, rispetto alle piante non tolleranti al freddo, quelle tolleranti al freddo presentavano meno tag chimici aggiunti al genoma all’inizio di un gene specifico, che hanno chiamato Tolleranza al Freddo Acquisita (ACT1). Quando hanno disattivato questi tag chimici nelle piante cresciute in condizioni normali, queste riuscivano a tollerare meglio lo stress da freddo. E quando i ricercatori li hanno reinseriti, le piante non avevano più questa capacità. Questo dimostra la causalità diretta.