Svelato il segreto: una proteina chiave mantiene l'equilibrio di genere nelle piante vascolari

RomeGli scienziati della Purdue University hanno identificato una proteina chiave nelle piante vascolari che controlla la specializzazione cellulare e mantiene l'equilibrio tra piante maschili e femminili. Studiando la specie di felce Ceratopteris, hanno scoperto che una proteina chiamata CrHAM regola la crescita delle cellule staminali e impedisce che tutta la prole diventi maschile, elemento cruciale per la riproduzione. Yun Zhou, professore associato di botanica e patologia vegetale, ha guidato lo studio dimostrando che CrHAM è fondamentale per mantenere le cellule meristematiche in uno stato in cui possono ancora svilupparsi in diversi tipi di cellule.

CrHAM aiuta a impedire che le cellule staminali nei tessuti del meristema si trasformino. Assicura anche che le piante ermafrodite si sviluppino correttamente, il che è fondamentale per mantenere l'equilibrio di genere. Se CrHAM non funziona come dovrebbe, le piante potrebbero non essere in grado di riprodursi perché tutta la prole potrebbe diventare maschile.

Le cellule staminali nelle piante, che si trovano nei meristemi, sono cruciali per la crescita e la riproduzione. Queste cellule possono trasformarsi in vari tipi di cellule che costituiscono organi e tessuti. Questo studio chiarisce come il sesso delle felci venga determinato mantenendo un equilibrio di cellule staminali non ancora differenziate. Suggerisce inoltre che questo meccanismo di regolazione cellulare potrebbe essere simile in altri organismi, compresi gli esseri umani.

Questo studio dimostra che lo stesso processo di base può portare a risultati differenti in vari organismi. Ad esempio, CrHAM fa parte di una famiglia di geni che controlla l'attività delle cellule staminali in diverse specie. Ciò suggerisce che, nonostante le notevoli differenze nel modo in cui le specie vivono e sono strutturate, utilizzano un metodo evolutivo simile per gestire la crescita e lo sviluppo delle cellule staminali.

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Il laboratorio di Yun Zhou utilizza metodi dettagliati come l'analisi dei geni e l'uso di microscopi speciali per studiare i sistemi regolatori delle piante. La loro ricerca ci aiuta a comprendere la scienza di base delle piante e le sue applicazioni pratiche. La conoscenza del funzionamento delle proteine come CrHAM può migliorare la crescita e la produzione delle colture, rendendo l'agricoltura più efficiente e affidabile.

Comprendere come crescono e si trasformano le cellule staminali potrebbe essere utile non solo per la scienza delle piante. Se gli scienziati riescono a scoprire i principi fondamentali della crescita delle cellule staminali, potrebbero applicare queste conoscenze in campo medico. La capacità di mantenere le cellule staminali senza che si trasformino in altre cellule fino a quando non è necessario, e poi controllare come avviene la loro trasformazione, è cruciale per fare progressi nei trattamenti che utilizzano cellule staminali.

La ricerca di Zhou, finanziata dalla National Science Foundation e dal National Institutes of Health, approfondisce queste scoperte. Studi futuri potrebbero rivelare come sistemi regolatori simili funzionino in altre piante e potrebbero portare a progressi nell'agricoltura e nella sanità.

Questa scoperta dimostra come la natura riutilizzi in modo efficiente i processi biologici di base per supportare diverse forme di vita. Studiare CrHAM nelle felci ci aiuta a comprendere le complesse interazioni che mantengono la vita, aprendo la strada a nuove tecnologie e progressi medici grazie a una conoscenza più approfondita dei sistemi biologici.