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Piante ed insetti: primo “furto” genico accertato dagli scienziati

Nuovo passo avanti nelle conoscenze scientifiche in ambito entomologico

Piante e insetti - Bemisia tabaci

L’esistenza del trasferimento genico tra specie differenti è argomento risaputo all’interno della comunità scientifica. Che ciò potesse avvenire anche tra piante ed insetti risulta, invece, una novità. A fare questa scoperta un team di ricerca dell’Accademia cinese di scienze agricole di Pechino guidato dall’entomologo Youjun Zhang. L’articolo è apparso recentemente sulla rivista scientifica Cell[1].

Piante ed insetti: una mutazione vincente

Se è vero che, come affermava Charles Darwin nell’Evoluzione della specie, sopravvive chi ha la variante più forte e resistente, beh… siamo certi che la mosca bianca (Bemisia Tabaci) meriterebbe una speciale menzione.

Nonostante il nome, in realtà ha più elementi in comune con gli afidi (o pidocchi) che con le mosche. È uno dei parassiti agricoli più nocivi e distruttivi che deve il successo proprio ad un gene sottratto alla pianta ospite diversi milioni di anni fa.

Questo furto l’ha portata ad acquisire una competenza importante: nutrendosi principalmente di raccolti, questo gene le permette di non subire le conseguenze dovute all’ingerimento di una tossina prodotta da alcune piante come forma di difesa da attacchi esterni.

Piante e insetti - campo di grano
Fonte immagine: Foto di Pexels da Pixabay.

Il meccanismo è molto semplice. La mosca bianca si nutre della linfa zuccherina contenuta nelle piante e allo stesso tempo rilascia una sostanza chiamata melata la quale facilita lo sviluppo di muffe.

Piante ed insetti: un legame a lungo cercato

Il professor Zhang ed il suo team erano da tempo alla ricerca di geni rubati dalla mosca bianca ma hanno dovuto passare al setaccio il suo genoma per rintracciare quello incriminato. Quest’ultimo traduce per un gruppo chimico: i glicosidi fenolici prodotti, per l’appunto, dalle piante in chiave difensiva.

La mosca bianca è riuscita a renderlo innocuo trasformandosi in un animale letale per diverse specie vegetali. A riprova di ciò, gli scienziati, tramite manipolazione genetica, hanno modificato alcune piante di pomodori in modo da arrestare l’espressione di questo gene. Risultato? Tutte le mosche sono morte.

Piante e insetti - pomodori
Fonte immagine: Foto di Markus Spiske da Pixabay.

In che modo sia avvenuto questo salto tra due specie non è ancora chiaro. Una delle teorie più accreditate è che le mosche si siano servite di un virus che ha funto da veicolo per la migrazione. In attesa di saperne di più, resta l’importanza di questa scoperta tutt’altro che scontata. Affermare con certezza che sia avvenuto un passaggio genico tra specie non è mai cosa semplice ma, in questo caso, si è acquisita un’arma efficace per combattere i parassiti senza uso di pesticidi e senza arrecare danno agli insetti buoni, i cosiddetti impollinatori.

Furto genico: una consuetudine consolidata

Il furto genico non è una novità in natura, anzi, è molto frequente: piante e parassiti, in milioni di anni di evoluzione, hanno attinto frequentemente al genoma microbico, acquisendo competenze difensive ed offensive. Un esempio citato dallo stesso studio[2] è rappresentato dalla piralide delle bacche di caffè (Hypothenemus hampei) che li ha sfruttati per estrarre nutrimento dalle piante difficili da digerire.

Stessa cosa per un tipo di grano che, per difendersi dalla malattia funginea chiamata peronospora, ha rubato geni chiave ai funghi stessi. Anche l’uomo ha attinto al patrimonio genetico di altri esseri viventi. In una ricerca di alcuni anni fa pubblicata dall’Università di Cambridge[3], i ricercatori si sono concentrati sul trasferimento genico orizzontale (TGO) – ossia quel passaggio di materiale genetico da un organismo ad un’altra cellula non discendente – alla ricerca di corrispondenze tra geni di 40 specie animali e di numerose specie di batteri, funghi, protozoi, ecc.

Ovviamente la ricerca ha coinvolto anche l’uomo: sono 128 i geni estranei rintracciati nel DNA umano, oltre ai 17 già noti. Alcuni tra questi hanno una funzione importante per il nostro organismo come quello che codifica per il gruppo sanguigno AB0 o quello che favorisce la produzione di acido ialuronico per la nostra pelle.

L’importanza dell’entomologia

L’entomologia è quel ramo della zoologia dedicato allo studio degli esapodi (insetti) in termini di classificazione, studio anatomico, vita, abitudini, il rapporto con gli altri animali o con l’agricoltura. In tal senso è importante ricordare che le mosche bianche, così come altre specie parassitarie, fungono da vettori per la trasmissione di oltre 100 virus vegetali patogeni.

Piante e insetti - entomologia
Fonte immagine: Foto di Jondolar Schnurr da Pixabay.

In un articolo del 2018 del Time[4] gli scienziati americani avevano lanciato l’allarme circa la mancanza di giovani medici entomologi. Sì, perché all’interno di questa disciplina rientra anche quella medica, una branca che studia le relazioni tra insetti e l’uomo.

Negli Stati Uniti, avvertiva l’autrice dell’articolo, Alexandra Sifferlin, il numero di giovani studenti e ricercatori che decidevano di dedicarsi a questa branca dell’entomologia erano veramente pochi. Ciò comportava che lo studio fosse demandato a medici che non avevano particolare competenza e conoscenza degli insetti. A fronte di questa carenza, il numero di malattie causate da esapodi è aumentato. Alcuni esempi? Chikungunya, Zika, West Nile, tutte trasmesse da zanzare; e altre malattie diffuse dalle zecche, come la malattia di Lyme.

Se c’è una cosa che il Coronavirus ci ha insegnato (forse) è che la ricerca scientifica ha bisogno di mezzi, fondi e personale in grado di intervenire e trovare le risposte necessarie ad affrontare le emergenze. Se riuscisse anche a scongiurarle anticipandole sarebbe ancora meglio!


[1] J. Xia, Z. Guo, Z. Yang, et al. Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins”, 2021. Cell, Volume 184, Issue 7, P1693-1705.E17, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.014

[2] H. Ledford, “First known gene transfer from plant to insect identified”, Nature, 2021. Consultabile al seguente indirizzo: https://www.nature.com/articles/d41586-021-00782-w?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=1bc0fb97f8-briefing-dy-20210326&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-1bc0fb97f8-46136706#ref-CR1

[3] D.M.D.A., “Siamo tutti OGM, senza saperlo”, il Bo Live, 2015. Consultabile al seguente indirizzo: https://ilbolive.unipd.it/it/siamo-tutti-ogm-senza-saperlo

[4] A. Sifferlin, “Fewer Scientists Are Studying Insects. Here’s Why That’s So Dangerous”, Time, 2018. Consultabile al seguente indirizzo: https://time.com/5144257/fewer-scientists-studying-insects-entomology/

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Autore articolo

Martina Shalipour Jafari - autore

Martina Shalipour Jafari

Redattrice

Giornalista pubblicista ed esperta di comunicazione digitale.
Instancabile lettrice e appassionata di cinema.
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