venerdì 20 settembre 2019

Vino e ricerca, Rhizobium radiobacter: mappato il DNA del batterio che provoca il tumore della vite

Un team di ricerca del Rochester Institute of Technology ha mappato il DNA del Rhizobium radiobacter, già Agrobacterium tumefaciens, un batterio del suolo che causa un tumore o galla, in grado di arrecare severi danni economici sia in termini di produzione sia di qualità delle uve. Lo studio fa luce sulla complessa interazione tra la vite e la sua comunità microbica, che potrebbe portare a una migliore gestione di questa malattia. 







Rhizobium radiobacter, precedentemente denominato Agrobacterium radiobacter, è un batterio aerobio Gram negativo ubiquitario che infetta la pianta provocando un tumore in corrispondenza di lesioni. La virulenza di questi ceppi è associata alla presenza di un grosso plasmide, chiamato Ti (“Tumor inducing”) che induce a caratteristiche alterazioni morfologiche e differenziative
(iperproliferazione di cellule) dette “crown gall” o galla del colletto.

Il Rhizobium radiobacter provoca in sostanza un'alterata produzione di fitormoni, in particolare auxine e citochinine, responsabili di stimolare appunto la proliferazione cellulare. Il meccanismo di queste alterazioni, è quello di penetrare all'interno della pianta, attraverso lesioni delle radici, riuscendo così ad integrare una parte del suo DNA a quello della cellula della vite. Questo frammento, detto T-DNA, contiene diversi geni tra cui quelli codificanti gli enzimi necessari alla sintesi ed alla produzione alterata degli ormoni, ciò comporta la formazione di cellule che si moltiplicano in modo disorganizzato ed anormale e che aumentando di volume portano alla formazione della galla.

Il presente studio che ha portato alla mappatura del DNA del batterio, ha l'obbiettivo di affrontare le problematiche legate all'aumento delle infezioni da tumore batterico della vite, patologia per la quale tuttora non esistono validi metodi di lotta e che comporta severi danni in gran parte delle aree viticole mondiali.

Il team internazionale di ricercatori, tra cui diversi docenti e studenti del Rochester Institute of Technology, ha condotto analisi specifiche sul DNA del microbioma rinvenuto in piante affette da tumore grazie all'ausilio di tecnologie di nuova generazione per il sequenziamento genetico (Next generation sequencing, NGS) con la capacità di sequenziare, in parallelo, milioni di frammenti di DNA. Bisogna sottolineare che queste tecnologie hanno segnato una svolta rivoluzionaria nella possibilità di caratterizzare genomi di grandi dimensioni rispetto al metodo di sequenziamento del DNA di prima generazione (sequenziamento Sanger), grazie alla potenzialità di produrre, in un’unica seduta di analisi, una quantità di informazioni genetiche milioni di volte più grande.

Per il presente lavoro, sono stati presi in esame 73 campioni di tumore prelevati da viti provenienti da Svizzera, Stati Uniti, Ungheria, Tunisia e Giappone. I risultati forniranno ai ricercatori un database che potrà essere utilizzato allo scopo di valutare l'evoluzione della malattia in modo da comprendere come affrontarla in futuro. Lo studio ha permesso di comprendere quali sono i batteri all'interno della galla, ma non come questi si comportano al suo interno. Il prossimo passo sarà quindi quello di sequenziare l'intero metagenoma, attraverso la metagenomica, una nuova scienza emergente che servirà a studiare, nello specifico, l’insieme del materiale genetico della vite e quello derivante dal suo microbiota.

Ad oggi le azioni per affrontare la malattia sono quindi oltre a comprendere l’origine delle infezioni mediante tracciabilità molecolare dei diversi ceppi del patogeno, la tutela della sanità delle barbatelle di vite nella filiera vivaistica e il miglioramento delle condizioni sanitarie e delle capacità di tolleranza alla malattia in vigneto. Obiettivi questi ultimi, che si ottengono tramite la messa a punto di un sistema di profilassi in vivaio e di lotta preventiva con agenti di controllo biologico ad impatto ambientale ridotto.

Link alla ricerca: www.frontiersin.org/

Nessun commento:

Posta un commento