La struttura del fitocromo

La proteina si trova non soltanto nelle piante, ma anche in funghi e batteri

La capacità di rispondere alla luce governa praticamente tutti i processi biologici delle piante, dalla germinazione dei semi alla fotosintesi, dalla pigmentazione agli schemi di crescita e di fioritura. Per la prima volta alcuni scienziati hanno realizzato una mappa dettagliata di una delle proteine più importanti per la rivelazione della luce, il fitocromo, che si trova in molte specie di piante, funghi e batteri. Risolvendo la struttura tridimensionale della molecola, i ricercatori potranno comprendere in dettaglio come le piante reagiscono alla luce, aprendo la strada a molte possibili applicazioni, per esempio in agricoltura.
In un articolo pubblicato sul numero del 17 novembre della rivista "Nature", gli scienziati dell'Università del Wisconsin di Madison scrivono di aver osservato la struttura cristallizzata di un fitocromo proveniente da un batterio, la prima struttura di questo tipo mai descritta in biologia.

I risultati suggeriscono che l'architettura della proteina abbia avuto origine circa un miliardo di anni fa, in un antenato comune di batteri, piante e funghi.
"Si tratta probabilmente del più importante regolatore della luce nell'agricoltura", commenta Richard Viestra, uno degli autori. "Il fitocromo dice alle piante quando germogliare, dove crescere per assorbire la maggior quantità di luce e per evitare la competizione, quando fiorire, e persino quando morire al termine della stagione".
Il fitocromo rivelato da Viestra e colleghi proveniva da un microbo chiamato Deinococcus radiodurans, noto per la sua tolleranza alle radiazioni ionizzanti. Soltanto da otto anni gli scienziati hanno scoperto che alcuni batteri, come le piante, possiedono fitocromi. La scoperta ha aperto la strada alla definizione della struttura della proteina, in quanto i batteri possono essere coltivati facilmente in laboratorio e le loro proteine sono più facili da purificare e da manipolare rispetto a quelle delle piante.
Una volta isolato, il fitocromo è stato cristallizzato e la sua struttura molecolare è stata mappata mediante un fascio di raggi X, sviluppandone un'immagine tridimensionale. Questo ritratto, che mostra la configurazione della molecola atomo per atomo, è la chiave per comprendere come il fotorecettore percepisca la luce e inneschi una serie di eventi che controllano la crescita e lo sviluppo.

Fonte: (25/11/2005)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: fitocromo, fotosintesi, piante

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