Arabidopsis thaliana: decodificata un'erba sorprendente
Il 14 dicembre la rivista "Nature" ha annunciato il raggiungimento di una pietra miliare nella genetica: il completamento della sequenza del genoma della pianta "Arabidopsis thaliana". Gli scienziati hanno accolto la notizia come l'avvento di un nuovo paradigma della biologia, che segna il passaggio dall'osservazione empirica dei meccanismi genetici alla comprensione ed alla razionalizzazione dell'attività dei geni a livello molecolare. "Questa conoscenza ha un profondo significato per l'umanità e per la nostra aspirazione a bilanciare la disponibilità di alimenti e la protezione dell'ambiente", ha dichiarato Mike Bevan, del John Innes Centre di Norwich (Regno Unito), che è stato uno dei coordinatori europei del progetto. Sono state svolte varie conferenze stampa in tutto il mondo per annunciare questo risultato, di cui gli scienziati sperano che fornirà la prima chiave per svelare la funzione dei geni in tutte le piante. Questa ricerca pionieristica è il risultato di quasi dieci anni di collaborazione internazionale tra l'Europa, gli USA ed il Giappone, varata dalla Commissione europea nel 1991. Durante questo lasso di tempo la Commissione europea ha contribuito con circa 26 milioni di euro all'impegno nella ricerca. Approssimativamente 114 ricercatori di 15 paesi diversi hanno collaborato per analizzare circa 115 milioni di coppie di base, contenute nei quasi 26.000 geni dei cinque cromosomi della pianta. La rivista "Nature" pubblicherà la sequenza in un CD-ROM che riporterà il numero speciale dedicato all'Arabidopsis thaliana. Il Centro per l'ambiente e la salute (Germania), che ha completato le fasi finali della ricerca convertendo la sequenza in un formato leggibile, ha creato un sito web dedicato alla pianta, sul quale il codice sarà messo a disposizione della comunità scientifica. Si tratta di un gesto senza precedenti. "Sarà il più grande insieme di geni pubblicato in una volta sola", ha dichiarato il professor Francis Quétier della società Genoscope, partner francese del progetto. Ora che è disponibile il "testo" completo del DNA della pianta, la prossima sfida sarà decifrarlo. "Non sappiamo a quali parti si applichino questi geni", ha affermato il professor Werner Mewes del Max Planck-Institute di biochimica. "Comprendere la vita è per la scienza la sfida più grande e più importante. Non si tratta di far camminare l'uomo sulla luna. Si tratta della vita. Se riusciamo a comprendere le basi dell'Arabidopsis, comprenderemo anche i meccanismi basilari di tutte le piante". "La prossima sfida consisterà nel capire cosa fanno questi geni", è stata l'opinione convergente del dott. Marc Zabeau, dell'Università di Biotecnologia di Gand. "Si tratta per un terzo di geni assolutamente nuovi che non abbiamo mai visto prima [...]. Nell'arco di 100 anni abbiamo identificato a malapena il cinque per cento di quello che i geni fanno in una pianta". In questo campo l'Europa è già al lavoro, con due nuovi progetti finanziati dalla Commissione europea nell'ambito del programma "Qualità della vita e gestione delle risorse biologiche". I progetti "EXOTIC" (Exon trapping insert consortium) e "REGIA" (Regulatory gene initiative in Arabidopsis) "svolgeranno un ruolo fondamentale nella 'rivoluzione genomica', associando il genoma dell'Arabidopsis ad una descrizione precisa dell'attività genica", ha dichiarato la Commissione. È in previsione anche un altro progetto intitolato "ECCO" (European cell cycle consortium), mirato ad isolare e studiare i geni che regolano la divisione cellulare. Nell'insieme, l'Unione europea contribuirà a questi progetti con circa 14 milioni di euro. Fino ad ora i botanici avevano considerato l'Arabidopsis thaliana null'altro che una comune erba infestante. L'annuncio di questi giorni muterà la situazione, hanno affermato Carina Dennis e Christopher Surridge in un editoriale su "Nature": "Nel 1777 il botanico e farmacista britannico William Curtis descrisse l'Arabidopsis thaliana [...] come una pianta "senza alcuna virtù o utilità particolare". Oggi, con la pubblicazione del suo genoma, quest'erba infestante potrà pretendere a buon titolo un posto fra le piante più importanti del regno vegetale". Nonostante lo status infimo dell'Arabidopsis thaliana, gli scienziati avevano deciso di studiarla perché ha un genoma breve rispetto ad altre piante. Sarebbe stata quindi più veloce da decifrare, e dato che dovrebbe avere in comune con tutte le piante lo stesso codice genetico della "vegetalità", avrebbe potuto portare a conoscenze importanti, con possibili applicazioni alle specie coltivate e forse anche ai processi genetici negli animali. Si distingue anche per una crescita rapida, che permette agli scienziati di studiare i mutamenti occorsi tra le diverse generazioni più facilmente rispetto alla maggior parte delle piante, ed è presente in tutte le fasce climatiche dall'Equatore all'Artico. Scoprire a cosa è dovuta tale ubiquità potrebbe avere un forte impatto sui metodi di selezione delle piante per adattarle a varie condizioni di crescita. L'Arabidopsis thaliana permetterà ora di sviluppare strumenti non solo per la manipolazione genetica, ma anche per migliorare le tecniche naturali di riproduzione selettiva. "La scelta di come usare le nuove conoscenze ricavate dall'Arabidopsis thaliana dipenderà da ciò che la società riterrà accettabile", ha affermato il dott. Marc Zabeau. Ed ha aggiunto che, sebbene sia stata decodificata gran parte del genoma umano, questo è ancora alla fase preparatoria, la quale è decisamente meno accurata della sequenza completata per la pianta. Questa notizia avrà conseguenze sull'agricoltura sostenibile e rispettosa dell'ambiente, sulla qualità degli alimenti e sulla difesa della biodiversità, ha concluso il dott. Zabeau. "Il progetto è la riprova del valore della cooperazione scientifica internazionale se viene organizzata a livello europeo", ha dichiarato il commissario per la Ricerca Philippe Busquin. Il professor Werner Mewes si è detto d'accordo sull'importanza di questo aspetto del lavoro: "Credo che si tratti di una pietra miliare. L'importanza di questo progetto non consiste nell'essere stato realizzato con fondi europei, ma nell'essere intrinsecamente europeo", ha affermato.